基于大数据驱动的集成模型车辆热失控预测

电池故障是新能源汽车热失控的主要威胁之一,开发一种算法预测汽车电池是否以及何时发生热失控,以便及时发送高温预警信息成为迫切需要.热失控的原因复杂而又多面,热失控或触发于动力电池内部,也可由外力触发,通过单纯的物理模型做出精确的预测较为困难.因此,构建了一种集成的机器学习算法,通过分别考虑电压和温度、异常电流、单电池一致...     

触发位置对锂离子电池模组热扩散特性的影响

针对锂离子电池热扩散问题,以18650三元锂离子电池为研究对象,搭建了模组的热扩散模型,研究了模组中不同位置单体触发热失控后对整个模组热扩散的影响.基于锂离子电池热失控反应机理和热传导机理建立了单体电池在绝热条件下的热失控模型,并通过设计相应试验验证模型的准确性,仿真结果与试验结果吻合较好.以单体电池热失控模型为基础,搭建模组热扩散模型,研究了模组中不同位置单体触发热失控对模组热扩散的影响.结果表明:中心位置单体触发热失控,热失控行为呈放射状向周围扩散,且每次都是两个单体电池一起发生热失控,在40 s左右,模组一侧的电池全部达到热失控触发温度;边缘位置单体触发热失控,热失控行为依次向周围扩散,且每次只有一个单体发生热失控,大约50 s的时间,模组一侧的电池全部达到热失控触发温度.最后,基于热扩散模型研究了不同隔热材料对模组热扩散速率延缓的作用.     

锂离子电池模组热失控扩展安全性的研究

分别对软包三元和磷酸铁锂锂离子电池模组进行了热失控扩展试验研究。采集电池电压、温度等特征参数,研究锂离子电池在加热触发热失控时的特点及热失控在锂离子电池间传播的特征。对比两款电池的热失控特性及热失控扩展特性,结果表明:试验条件下,三元锂离子电池热失控时释放能量速度快,释放能量集中,更容易发生热失控扩展。     

车用锂离子电池热失控研究综述

随着电动汽车的快速发展,锂离子电池得到了广泛应用,而锂离子电池的安全问题是电动汽车发展的基础.文中针对锂离子电池热失控的研究展开了全面综述.首先概述了电池在不同原因下引发的热失控,其中电池内部短路以及电池过充电是引发热失控的主要原因.同时重点总结了电池的整个热失控过程,包括单体电池的热失控机理以及热失控在电池组内的扩散...     

循环对锂离子电池外部短路安全性的影响

锂离子电池安全性作为其应用于新能源汽车的关键技术指标,成为众多标准法规关注的重点,同时吸引了大量的科研工作者的参与研究。对一款软包三元锂离子电池在不同循环次数后的外部短路安全性进行了研究,发现随着循环次数的增加,电池外部短路测试的最大电流逐步下降;在800次循环内,外部短路测试中电池表面温升逐步降低,均低于125℃,未发生起火、爆炸等热失控现象,但是950次循环后,电池外部短路测试发生了热失控,温度达到360℃以上。通过直流放电电阻测试和交流阻抗谱测试,发现随着循环的进行电池阻抗逐步增大。     

储能系统用三元锂离子电池热失控火灾特性

锂离子电池是储能系统的重要组成部分，但储能系统用三元锂离子电池的热失控火灾特性尚未厘清，严重制约了此类储能设施消防控灭火手段的应用和储能行业的安全发展。通过储能系统用三元锂离子电池的热失控实验、量热实验和热扩展实验，研究了电池单体热失控和电池模组热扩展的发展规律。实验结果表明，储能系统用三元锂离子电池在热失控后会直接起火燃烧，释放出大量可燃气体，燃爆剧烈，会形成持续的喷射火，电池单体热失控容易触发相邻电池单体发生热失控，形成链式反应。     

基于变压环境的21700型锂电池热危险性分析

为研究新型多用途21700锂离子电池在航空运输过程中可能出现的热安全问题,设计并搭建了锂电池热危险性实验室平台.分别在常压开放与密闭空间,多梯度低压条件下,使用外部热源接触加热的方式触发锂离子电池热失控,并进行实验研究.结果 表明:相较于常压开放环境,低压封闭环境下锂电池燃爆的触发时间将延长,热失控达到的顶点温度更低,...     

适用于串联电池包的短路故障诊断方法

锂离子电池短路故障是诱发锂离子电池热失控事故的主要原因.特别是梯次利用场景下,串联电池包中电池的不一致性差异使得电池更容易发生短路故障,增加了热失控的风险.电池包中某一电池短路时,该电池的电压因能量流失而出现显著下降,而其余电池的电压不会出现显著下降,因此可以利用电池电压下降的差异识别短路故障.然而,由于电池包中存在不一致性,短路造成的电压下降特征在一定程度上被掩盖.综合利用zero-mean和相关系数,在消除不一致性影响的基础上,实现对电压下降特征的准确表征,从而可靠地识别出电池包中的短路故障.基于FUDS典型工况对所提方法的有效性进行了实验验证.     

外部热源引起的锂离子电池热失控行为

将自主设计的锂离子电池燃爆舱与量热仪联用,在不同外热功率(50 W、100 W、150 W和200 W)条件下,对荷电状态(SOC)为100％的18650型锂离子电池进行热失控实验.由外部热源引起的热失控可分为阴燃、燃爆和熄灭等3个阶段.随着外热功率的降低,热释放速率、总放热量、表面温度峰值和耗氧量均降低,而触发热失控...     

高比能锂离子电池模组热扩散行为仿真研究

针对锂离子电池热扩散防护问题,以50 Ah三元锂离子电池为研究对象,搭建了加热条件下锂离子电池模组的热扩散模型,研究了不同隔热材料和对流换热系数对锂离子电池模组热扩散行为的影响。基于锂离子电池的热失控反应机理和热传导机理建立了单体电池热失控模型,模型误差小于6%。以单体电池热失控模型为基础,搭建了5个电池并联的电池模组热扩散模型,并设计相关试验验证了模型的准确性,仿真结果与试验结果相符。利用热扩散模型研究了隔热材料和对流换热系数对电池热扩散行为的影响。结果表明:隔热材料的导热系数越大,模组中第1个电池触发热失控的时间越长,电池模组发生热扩散的时间越短,热失控延滞期减小;对流换热系数越大,电池模组发生热扩散的时间越长,热失控延滞期增加。