Mit dem großflächigen Ausbau von Elektrofahrzeugen sehen wir und den Zugang zu Elektrofahrzeugen immer mehr Chancen, aber viele Menschen haben immer noch Zweifel an der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien, tatsächlich wurde nach Jahren der technologischen Entwicklung die Sicherheit der Lithium-Ionen-Batterie selbst deutlich verbessert, gefolgt von einem Sicherheitsmanagementsystem für Batteriepack,
Zum Beispiel, Thermal-Runaway-Warnsystem, schnelle Feuerlöschanlage hat erhebliche Fortschritte in den letzten Jahren gemacht, auch wenn die Lithium-Ionen-Batterie Sicherheitsvorfälle, kann auch Frühwarnung sein, Löschmittel Wärme Runaway verbreitet, für die Passagiere im Auto zu entkommen, um genügend Zeit zu erhalten, um die Sicherheit der Fahrgäste und Eigentum zu gewährleisten. Die Gründe für den thermischen Auslauf von Li-Ionen-Batterien lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: 1) äußere Gründe, wie Überlastung, externer Kurzschluss, Heizung und mechanischer Missbrauch; 2) interne Gründe, wie interne Defekte (wie Metallverunreinigungen, etc.), negative und positive Materialien im Kreislauf des Rückgangs und so weiter. Es ist relativ einfach, die äußeren Ursachen des thermischen Laufes von Li-Ionen-Batterien zu überwachen, wie die Überwachung der Spannung und die Überwachung der Oberflächentemperatur der Batterie, aber es ist schwierig, die internen Ursachen von Li-Ionen-Batterien zu überwachen. Vor kurzem stellte Rengaswamy Srinivasan (erste Autorin, Kommunikations Autorin) des AmerikaNischen Johns Hopkins Applied Physik Laboratory fest, dass durch die Überwachung der internen Resistenz von Li-Ionen-Batterien die Temperaturänderungen in Li-Ionen-Batterien mit hoher Auflösung analysiert werden konnten, Frühwarnung vor thermischem Auslauf von Li-Ionen-Batterien Rengaswamy Srinivasan der innere Widerstand der Batterie in zwei Teile: 1) Impedanz Amplitude z;
2) Winkel J, Rengaswamy Srinivasan Studie fand heraus, dass die Winkel J und Li-Ion Batteriekapazität Verhältnis klein ist, aber mit der Batterietemperatur ist sehr starke Korrelation, so kann durch die Änderung des Winkels J überwacht werden, um die Echtzeitüberwachung der inneren Temperatur der Li-Ionen-Batterie zu erreichen, so dass die thermische Runaway vor dem Auftreten der Die obige Abbildung ist eine typische AC-impedanzkarte eines Lithium-Ionen-Akkus, und die AC-Impedanz eines Li-Ionen-Akkus besteht aus zwei Teilen: dem realen Teil z ' und dem imaginären Teil Z '. Zur einfachen Analyse integriert der Autor die realen und imaginären Teile der Impedanz in zwei Teile: die Amplitude z = (z ' 2 + z ' 2) 1/2, und den Winkel J zwischen Z ' und Z ', also z ' = z cos (j), Z ' = z Sin (j). Die Amplitude z hängt mit der Größe und Kapazität der Li-Ionen-Batterie zusammen, desto größer ist der Akku, desto kleiner ist der z, und der Winkel J hat wenig Bezug zur Größe der Batterie.
Das bedeutet, dass, obwohl es zwei verschiedene Größen von Batterien gibt, die Z-Wert-Lücke größer ist, aber der Winkel J noch vergleichbar ist. Die Batterie, die im Experiment verwendet wurde, war zwei Modelle, von der japanischen Suppe flachen 50Ah-Akku und der 5300 Typ 5.3 Ah-Akku von Boston Battery, die Abbildung unten ist zwei Arten von Batterie-AC-Impedanz-Graph (50% SOC), aus der Figur kann den realen Teil der Impedanz Z ' und imaginären Teil z ' sehen Haben eine signifikante Korrelation mit der Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien, und der Winkel J und die Kapazität der Batterie ist sehr klein, aber mit einer großen Temperatur Korrelation, Batterietemperatur Wechsel von 50 ℃, kann der Winkel J-Änderung 20 Grad erreichen, so ist es gut, die Messung der inneren Temperatur durch die Beobachtung der Winkel der Auflösung zu verbessern, und nach Jahren des technologischen Fort
Wir sind jetzt in der Lage, hochauflösende (10-3) Messungen am impedanzwinkel J für Li-Ionen-Batterien zu sehr niedrigen Kosten durchzuführen, so dass die Überwachung der Änderung des Winkels J eine effektive Methode zur Überwachung des Temperaturwechsels in einem Li-Ionen-Akku ist. Das folgende Bild ist der LG 3AH18650 Akku durch die externe Heizung induzierte thermische Runaway in den Prozess der Überwachung von Daten, von der Figur kann vor dem Beginn der Heizung gesehen werden, die Batterietemperatur von 14,3 ℃ (Batterie-Oberflächentemperatur), Winkel J 9,5 Grad, die Batterie auf 50 ℃ erhitzt (Batterie Oberflächentemperatur) Winkel j auf 0,96 Grad angehoben, nach 240er Erhitzung erreichte die Batterietemperatur 117 ℃, Winkel J ebenfalls auf 0,79 Grad angehoben, zu diesem Zeitpunkt kam die Batterie nicht thermischer Runaway vor. Nach 55s stieg die Batterietemperatur weiter auf die 128 ℃ (Batterie-Oberflächentemperatur), Winkel J auch schnell auf 2,9 Grad reduziert, was darauf hindeutet, dass die Temperatur in der Batterie begann zu verringern (Dies kann sein, die interne Membran begann zu schmelzen absorbiert Teil der Wärme). Dann etwa 60er Jahre Akku-Leckage und Eruption, die Temperatur der Batterie steigt weiter, während der Winkel von j wird ständig abnehmen, was darauf hindeutet, dass die Batterie-Gas-Leckage nahm einen Teil der Wärme, was die Batterie internen Temperaturrückgang, aber trotz der ständigen Änderung der internen Temperatur der Batterie, die Batterie-Oberflächentemperatur ist überhaupt nicht reflektiert,
Die Spannung des Li-Ion-Akkus ist fast keine Fluktuation vor der Batterie-Leckage, was darauf hindeutet, dass der Überwachungs Winkel j eine effektivere Methode ist, um den thermischen Auslauf der Li-Ionen-Batterie zu erkennen, als die Oberflächentemperatur und-Spannung der Li-Ionen-Batterie zu überwachen. Die langfristige Überwachung von Veränderungen in der Innentemperatur von Li-Ionen-Batterien ist eine sehr herausfordernde Sache, um die Temperatur im Inneren der Li-Ion-Batterie zu überwachen, gibt es auch eine Reihe von Methoden, wie die Art und Weise, wie wir zuvor über die Batterie internen Glasfaser-System berichtet haben, um den SOC und Temperatur Status zu überwachen ( Für Lithium-Ionen-Batterien mit intelligenten Augen) gibt es auch eine Modell Methode, um die Temperatur im Inneren der Li-Ionen-Batterie vorherzusagen (die Kerntemperatur der Lithium-Ionen-Batterien in Thermal Runaway), aber diese Methoden sind entweder zu groß oder zu komplex oder zu komplex, um Sie zu berechnen, so dass es schwierig ist, an Bord zu implementieren, Die Methode, die von Rengaswamysrinivasan angewandt wird, besteht darin, die Impedanz der Li-Ionen-Batterie in einem bestimmten Frequenzbereich zu messen, und um den Wert des Winkels J zu erhalten, kann die Innentemperatur der Li-Ionen-Batterie mit hoher Auflösung überwacht werden, was ihren praktischen Wert erheblich verbessert.
