鉅大LARGE | 點擊量:869次 | 2019年11月17日
日本關(guān)于BMW i3電池包的熱失控試驗
對于熱失控的觸發(fā),通常有針刺、加熱、過充和高功率快速加熱等方法,其中針刺以中日兩國研究為主。為了進一步探索熱失控的統(tǒng)一測試方法,評估指標(biāo)等,日本在去年進行了一系列以i3電池包為測試對象的研究。
試驗過程
這里先簡單地看下整個試驗過程,共進行了4組對比試驗,采用同一年車型上的電池包,按相同的試驗規(guī)范進行。
選定電芯
選擇模組2的第5個電芯作為觸發(fā)熱失控的電芯,從布置上看,電芯5周圍被其它電芯所包環(huán),更容易發(fā)生熱失控。
確定針刺位置
鋼針從安全防爆閥處刺入,穿進左起第2個電極的中間部位,從而引發(fā)熱失控。
確定PACK層面的針刺位置
以選定的電芯位置和針刺位置為目標(biāo),在對應(yīng)電池模組、電池包的位置開直徑5mm的孔,使鋼針可以順利通過。
試驗結(jié)果與分析
1)4組試驗,被刺電芯均發(fā)生的熱失控,但均沒有引起熱失控蔓延,同時,也沒有引起電池包層面的起火、爆炸;
2)對于被刺電芯的壓降,每組試驗的結(jié)果均不同,也不類似;對于被磁電芯的溫度,短時間(大約3分鐘內(nèi)),各組試驗的電芯溫度表現(xiàn)不同,長時間來看(3-9分鐘后)各組電芯溫度的變化趨于一致。
3)對于相鄰的4號電芯,其電壓壓降表現(xiàn)一致,沒受影響;對于溫度,則表現(xiàn)不同,1組的4號電芯溫度在短期內(nèi)明顯高于其他三組,達到200攝氏度以上,在10分鐘后逐漸趨近。1組4號電芯的溫度之所以如此高是因為該組試驗中被刺5號電芯防爆閥打開方向朝向4,使得高溫氣體等噴向4電芯,溫度采集到的是高溫氣體的溫度。
對應(yīng)地,5號電芯右側(cè)8號電芯的變化如下:可以看出1組試驗的8號電芯溫度又低于其它三組,原因同上;4組試驗8號電芯電壓基本不變。
4)針刺位置和防爆閥打開程度、方向?qū)τ谥苓呺娦镜挠绊懫鹬饕饔谩?梢钥闯觯?組試驗5號電芯偏左部分打開防爆閥,整個模組的燒融的位置和程度都不同。因此,對于電池包的設(shè)計,熱失控發(fā)生后,如何來泄爆是很有價值的安全手段。
特斯拉對于試驗結(jié)論的點評
整個試驗過程中,除了相鄰電芯電壓不受影響(未發(fā)生熱失控蔓延),還有一個因子被發(fā)現(xiàn)是具有相似的變化,即電池包內(nèi)壓變化。這點也是特斯拉比較認可的地方,認為對于熱失控蔓延測試來說,電池包殼體內(nèi)的氣壓是一個較可靠的指標(biāo)。
“Wehavealsofoundenclosurepressuretobeareliablemethodofidentifyingthermalrunawayinpropagationtesting-Tesla.”