电池热失控泄露如何检测
随着新能源汽车热失控现象的发生,对于人身安全保障提出了更加严格的要求,为此,国家工信部对于新能源客车已经下发相关规范标准,要求6m以上新能源客车加装电池保护装置,以达到先期预警的目的,有限保证乘客的生命安全。
那么,热失控又是如何达到这种目的的呢?接下来让我们看下其工作原理。
以钴酸锂为研究对象分析,当达到一定的高温时,正极瞬时会分解并释放出氧气,氧气与溶剂发生氧化反应会产生大量的气体和热量,导致快速发生热失控现象。
让我们看一下化学反应过程。
SEI膜的分解反应
电液的分解反应
LiPF6很不稳定,在加热或高温度下就会很容易分解,而PF5是呈现强Lewis酸的高活性物质,能使碳酸脂类溶剂热稳定性降低,并与之发生反应,在分解的气体产物中,C2H5F是该反应的特征产物。
Li0.5C0O2的分解反应
电解液的氧化反应
总氧化反应(以EC为例)
可以看出:O2与溶剂发生氧化反应是大量其他的重要来源,同时也是热量的重要来源。
由机理可以看出,热失控是热量聚集引发的,是互相叠加加剧的结果。
那么,在其发生的过程中,又是如何检测出来各种气体以及进行预警的呢?
看 一下下面的系统图就很明显了。
采用四种不同类型的传感器进行监测,分别是温度、气体、烟雾和火焰传感器。温度是实时监测量,当电池仓内温度上升的时候就会进行判断预警,同理,当电池发生泄漏的时候利用气体和烟雾同步判断,可以迅速检测气体浓度的大小和烟雾颗粒的大小,这样能够在未起火的时刻之前有效预警判断,而火焰传感器则是对刚刚产生火焰的时刻进行判断,这样就能从失控的最初始时刻一直到产生火焰的过程中不遗漏的进行预警。
原理性的东西就很明白了,但是其中算法的处理就显得极为重要的了,此处不做探讨。