熱敏電阻：電池系統(tǒng)起火原因分析
發(fā)布時(shí)間：2017/12/7 訪問人數(shù)：1792次
我最近也在整理電池系統(tǒng)由內(nèi)而外起火的原因分析，這里主要是考慮一層層原因往前去推，然后考慮將以前和未來的事故都放進(jìn)去進(jìn)行匹配，再根據(jù)各個(gè)車型的實(shí)際設(shè)計(jì)推測(cè)未來出事故的PPM。 下文把所有廠家的名字都去掉了，探討這個(gè)話題并不針對(duì)任何企業(yè)，不做評(píng)判。
這是從假定單個(gè)出問題=》擴(kuò)展到全局的實(shí)驗(yàn)維度
車起火是電池還是電池之外？
我們說明下，因?yàn)檎麄€(gè)分析，只是為了匹配電池系統(tǒng)著火這個(gè)極端事件產(chǎn)生的，我們就區(qū)隔出由機(jī)械濫用的內(nèi)容，電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是著眼于放在一個(gè)車輛比較安全的位置，防止在車輛使用過程中出現(xiàn)問題，整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)這塊固然是目前大量做針刺、擠壓等實(shí)驗(yàn)安全性的內(nèi)容，但實(shí)際上由機(jī)械濫用引起的問題反而成為大家容易解決的問題。
以Tesla為例：
T3：在美國(guó)田納西州士麥那起火燃燒，這輛電動(dòng)車沖向掉落路面的拖車掛鉤，底盤碰撞后發(fā)生火災(zāi)。
T2：駕駛者在轉(zhuǎn)彎時(shí)撞上、并穿過了了一座水泥墻，最終撞在一棵樹上停了下來，起火。
T1：在西雅圖車主稱撞上了路中的金屬殘片，因此他離開了高速公路。車子失效后，他又聞到了燃燒的味道，車輛此時(shí)著火燃燒。
這種機(jī)械上的設(shè)計(jì)也顯得簡(jiǎn)單，在結(jié)構(gòu)外圍和底蓋考慮更多的防護(hù)，即可取得立竿見影的效果：the struck objects penetrated the aluminum pan at the forward area of the battery， damaging the lithium ion cells of the HVB
備注：我們把本年發(fā)生的事情，把廠家去掉，可以再思考下，車起火是電池還是電池之外？
很大一部分是電池之外的負(fù)載
線纜過熱=》外圍部分被點(diǎn)燃的事更多些
車起火是電池還是電池之外？
這里我們可以分基本的三層，著火的本質(zhì)原因
1）電池內(nèi)的未按照設(shè)計(jì)意圖的熱能釋放+內(nèi)外燃燒物
2）電池內(nèi)的可燃?xì)怏w釋放+燃點(diǎn)
3）電池內(nèi)的可燃液體釋放+燃點(diǎn)：此處主要包括電解液泄漏和冷卻液泄漏兩部分。
我們可以對(duì)電池系統(tǒng)的熱能釋放來考慮下：
1.1 電池包或電池單體過充
過充一般而言確實(shí)是熱能釋放比較普遍的原因，電池包級(jí)熱失控事件，可以往下細(xì)分為多電池（模組、單體過充）=》電池過充和電解液蒸發(fā)=》熱事件
SOC計(jì)算錯(cuò)誤引起的過充
高SOC狀態(tài)下，未按照保護(hù)而進(jìn)行的能量回收引起的
充電控制程序卡住引起的過充
1.2 短路過流的人熱能釋放
電池包/ 高壓電路故障導(dǎo)致短路=》熱量
這里主要是由電池包內(nèi)部短路和外部短路，引起導(dǎo)體&連接器過熱、單體過熱引發(fā)隨后的熱事件。進(jìn)一步細(xì)分也可以分解成模組的短路引發(fā)的部件過熱。
模組一級(jí)的短路
電池組內(nèi)一級(jí)短路
外圍腐蝕性/導(dǎo)電液體進(jìn)入引起的短路
1.3 高連接阻抗的發(fā)熱
電池包/ 高壓電路的故障，導(dǎo)致充放電回路中出現(xiàn)高阻值的位置，電流在這一高阻點(diǎn)的溫度上升，可能導(dǎo)致了相鄰材料的著火和后續(xù)的熱量傳播
干路連接點(diǎn)接觸不良、腐蝕引起發(fā)熱
電池的內(nèi)阻提升和內(nèi)部出現(xiàn)過熱
1.4 單體排氣產(chǎn)生可燃性氣體，隨后的熱源（電弧，單體熱失控）導(dǎo)致電池系統(tǒng)的多余熱能
備注：在這個(gè)里頭，單體單點(diǎn)故障熱失控界定實(shí)驗(yàn)，可以考慮單個(gè)單體擴(kuò)展到整體方面的，在既定的條件下，將實(shí)現(xiàn)每個(gè)電池包備案交底，有些參考作用，但實(shí)驗(yàn)的條件與故障的發(fā)生不大可能完全吻合.
時(shí)恒集團(tuán)是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的民營(yíng)科技企業(yè)，產(chǎn)品有全系列NTC熱敏電阻、NTC溫度傳感器、PTC熱敏電阻器和氧化鋅壓敏電阻器等敏感元器件，其中熱敏電阻器系列產(chǎn)品涵蓋了浪涌抑制、溫度補(bǔ)償、精密測(cè)溫、溫度控制等應(yīng)用，囊括了NTC熱敏電阻器的所有品種和規(guī)格，是國(guó)內(nèi)最大的NTC熱敏電阻生產(chǎn)企業(yè)，集團(tuán)占地120畝，廠房面積4.5萬平方米。
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