国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

戴姆勒電池安全研究:哪種更安全?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年07月19日  

小容量電池多并還是大容量電池少并是電動汽車系統設計中需要面臨的實際選擇。如BMW i3和Mitsubishi iMiEV選擇的是大容量電池少并的方案,而


Tesla Model S、VW e-Golf和Nissan Leaf選擇的是小容量電池多并。那這兩種方案中,究竟哪一種更安全呢?戴姆勒公司的Sascha Koch等人結合實驗和模型深入研究了針刺觸發多并電池熱擴散的放電過程,發現小容量電池多并更為安全,成果以Discharge by Short Circuit Currents of Parallel-ConnectedLithium-Ion Cells


in Thermal Propagation發表在期刊Batteries上。


圖文淺析:


一.不同SOC下電池加熱熱失控行為




圖1. 電池不同SOC下加熱觸發熱失控溫度及能量釋放。


圖2. 電池不同SOC下加熱熱失控重量損失。


實驗使用的電池為NMC體系、容量40 Ah的軟包電池。在多并電池熱失控實驗之前,作者先考察了電池在不同SOC下加熱的熱失控行為,實驗示意圖如圖2所示。軟包電池被夾具固定,通過加熱板加熱觸發熱失控。如圖1和圖2所示,隨著電池SOC從30%增加到100%,加熱觸發熱失控的起始溫度不斷降低,同時電池熱失控釋放的能量和失重量不斷增加。值得注意的是圖1中100%SOC電池熱失控釋放的能量反而較90%SOC有所降低,而失重卻顯著增大,作者判斷這是由于100%SOC下電池熱失控極為猛烈導致很多未來得及反應的內容物噴出所致(注:這一現象很關鍵,在企業中測試也能觀察到類似現象)。此外,圖1中未給出0%-20%SOC下電池的熱失控觸發溫度和能量釋放,這主要是此SOC范圍電池熱失控溫度不好判斷所致。從以上結果不難看出,SOC狀態越低電池相對更為安全。


二.12P2S模組針刺觸發熱擴散實驗




圖3. 針刺觸發多并電池熱擴散實驗裝置圖。圖中1為模組中的電芯,2為夾具,3為busbar,4為完整模組,5為針刺觸發器,6-9為連接線。


圖4.針刺觸發12P2S模組熱擴散過程電流值變化。其中電流為正值表示該電池在充電,負值表示該電池在放電。圖中的灰色區域表示單個電池的可見熱失控過程。


隨后,作者利用圖3所示裝置分別對6P4S、12P2S和24P1S的模組進行了針刺觸發熱擴散實驗,并監測了整個熱擴散過程每個電池的電流變化。圖4所示為針刺觸發12P2S模組熱擴散過程電流值變化。以電池1為例,被針刺后充電電流峰值約Icell1 ≈80 A,而其他各電池放電電流值Icell2–12≈4-15 A,根據基爾霍夫公式電Icell1 應為。此外,熱失控過程電流值較高(圖中灰色區域),熱失控后電流值顯著降低,表明熱失控過程電池1的電阻Rtr較小,而熱失控后電池1的電阻Rptr顯著增大。其他各電池熱失控過程電流值變化同電池1類似,6P4S和24P1S模組熱擴散現象同圖4所示的12P2S模組類似。


三.6P4S、12P2S和24P1S模組等效電路模型


圖5. 多并電池等效電路模型。


表1. 等效電路模型中各參數意義及數值。


為了更好的分析針刺觸發多并電池模組熱擴散過程電流值變化,作者利用等效電路模型進行了模擬分析,并同實測結果進行了對比。


圖6. 針刺觸發12P2S模組熱擴散過程實測結果和等效電路模擬結果對比。


從圖6實測結果和模擬結果看,針刺觸發模組熱擴散過程單一電池行為可分為三個階段:首先,熱失控開始時被針刺電池電流值陡然增大,表明此時該電池電阻較小,其他健康電池對其放電;隨后,熱失控結束后電流緩慢上升,表明電池電阻顯著增大,其他電池對外放電放緩;最后,相鄰電池發生熱失控,重復前一電池的行為。如此重復,直至最后一個電池熱失控結束。從圖中還可以看到熱失控過程電流實測值和模擬值符合較好,而熱失控后二者之間偏差較大。


圖7. 等效電路模型模擬得到的Rtr預估值(a)和Rptr預估值。


等效電路模型模擬結果顯示,Rtr值在20-180 m?范圍變化,均值為92 m?。從圖7a可以觀察到后發生熱失控電池的Rtr值呈不斷增大趨勢,作者認為這是熱失控導致模組中的約束變弱、電池膨脹增大所致。Rptr值在0.2-1.5 ?范圍變化,均值為0.54 ?,但數據點極為范圍沒有顯著規律。


四.6P4S、12P2S和24P1S模組等效電路模型


圖8. 刨除測量設備影響后的等效電路模型:(a)電池熱失控結束后部分,其中沒有電池處在熱失控階段;(b)電池熱失控結束部分,但其中有一電池處在熱失控階段;(c)未發生熱失控的健康電池部分。


為了更好的模擬分析模組熱擴散過程,作者刨除了測量設備的影響,并重新設計了等效電路模型。新的等效電路模型共包含三部分,具體如圖3所示。模型中所用的參數同表1中的參數一致。


圖9. 不同因素對模組熱擴散過程的影響:(a)電池內阻Ri;(b)放電電池數量;(c)連接電阻Rcn;(d)熱失控過程的Rtr;(e)熱失控后的Rptr。


以多并電池模組中最后一個電池放電容量為考察點,圖9系統總結了新等效電路模型得到的各因素對模組熱擴散過程的影響結果。對比各因素的影響不難看出,Rptr值對電池放電容量的影響最大(圖9e),尤其是并聯電池數量增加、Rptr值減小的情形下。如上所述,Rptr值會受模組約束狀態的影響,因此控制模組的約束狀態對熱擴散結果有顯著影響。此外,從結果看共24個電池的多并模組熱擴散過程最后一個電池的放電量CDCH≈6-10 Ah。結合圖1和圖2結果顯示30%SOC以下電池更為安全,不難想到如果多并模組中電池單體總容量Ccell≈10–15 Ah,就可以確保放電后電池SOC低于30%,從而降低電池熱失控猛烈程度甚至阻止熱擴散的發生。因此,在這個意義上講,小容量電池多并較大容量電池少并更為安全。


論文信息:


Sascha Koch, Alexander Fill, Katerina Kelesiadou, Kai Peter Birke. Dischargeby Short Circuit Currents of Parallel-Connected Lithium-Ion Cells in ThermalPropagation. Batteries, 2019, 5, 18. doi:10.3390/batteries5010018.


相關產品

主站蜘蛛池模板: 久久系列 | 国产无码精品一区二区 | 在线电影一区 | 国产精品不卡在线 | 91黑人精品一区二区三区 | 亚洲高清视频在线 | 国产激情av | 亚洲精品乱码久久久久久蜜桃动漫 | 国产东北露脸精品视频 | 果冻传媒18禁免费视频 | 国产精品一区二区三区免费观看 | 波多野结衣人妻 | 免费污网站在线观看 | 国产人妻精品一区二区三区不卡 | 高清乱码免费网 | 不卡免费av | 久久草视频 | 91久久一区二区 | 日本aaa视频 | 日韩欧美三级在线观看 | 亚色视频在线观看 | 亚洲AV成人无码电影在线观看 | 色999日韩 | 国产成人一区二区三区电影 | 免费中文字幕日韩欧美 | 91免费在线 | 国产va在线观看 | 污污的网站在线观看 | 国模无码国产精品视频 | 黄色网址你懂的 | 内地毛片 | 国产一伦一伦一伦 | 亚洲va欧美va天堂v国产综合 | av不卡中文字幕 | 成人瑟瑟 | 手机看片福利在线 | 伊人天天干 | 操三八男人的天堂 | 久久久久九九九 | 91黄瓜| 91麻豆精品国产91久久久无需广告 | 91色漫| 中文字幕一区不卡 | 十八禁一区二区三区 | 色视频免费观看 | 美女av免费看 | 国产手机在线 | 国产精选视频在线观看 | 嫩草嫩草嫩草嫩草 | 亚洲欧洲精品一区 | 亚洲国产欧美另类 | 五月婷婷激情在线 | 在线中文字幕第一页 | 91在线高清 | 成人激情社区 | 快色视频在线观看 | 国产精品久久AV无码 | 中文字幕资源站 | 国产日韩欧美在线播放 | www.av视频在线观看 | 国产婷婷久久 | 国产成年人免费视频 | 美女黄视频大全 | 中文字幕一区二区三区人妻 | 能直接看的av | 贝利弗山的秘密1985版免费观看 | 北条麻妃青青久久 | 亚洲精品综合精品自拍 | 久久久久噜噜噜亚洲熟女综合 | 成人小视频在线观看 | 97自拍视频 | 波多野结衣简介 | 青草草在线 | 特大黑人巨交吊性xxxxhd | av在线收看 | 超清av| 久草免费在线视频 | 亚洲午夜精品久久久 | 日本裸体xx少妇18在线 | 国产免费小视频 | 一二三不卡视频 | 日韩视频一区二区在线观看 | 中文字幕在线第一页 | 91jk制服白丝超短裙大长腿 | 黄色a毛片 | 久久精品国产亚洲av麻豆色欲 | 一级欧美日韩 | 五月天91| 天天综合在线观看 | 精品人妻一区二区三区免费 | 色欲欲www成人网站 午夜一区二区三区免费 | 国产精品久久久久久中文字 | 波多野结衣一区二区三区在线 | 美女又爽又黄又免费 | 精品国产乱码久久久久久久 | 九九热精品视频在线 | 日本少妇裸体做爰 | 尤物在线视频 | 亚洲黄色一区二区三区 |