2018年7月20日-21日,由电动汽车资源网和重庆车辆检测研究院主办的“2018第二届中国新能源汽车测试评价技术发展高峰论坛”在坪山金茂园酒店召开。本届高峰论坛紧跟技术发展趋势,研讨电动汽车整车与关键零部件的技术路线、电力,机械,化学和功能安全。本次高峰论坛有30余位行业大咖做精彩分享。探讨将围绕五大主题论坛进行,分别是“新能源汽车产业政策解读”、“新能源汽车整车测试评价及技术探讨”、“动力电池测试评价及技术探讨”、“电机电控及其他核心零部件测试评价及技术探讨”、“新能源汽车出口认证剖析”。
深圳渝鹏新能源汽车检测研究有限公司常务副总经理史瑞祥就在论坛上带来了题为《动力电池热失控及热失控扩展试验研究》的演讲。以下为电动汽车资源网整理的主要演讲内容:
深圳渝鹏新能源汽车检测研究有限公司常务副总经理史瑞祥
《电动客车安全技术条件》出台 电动客车需符合要求
近年来,在政策的支持下,电动汽车得到了大规模的推广,截至2017年12月,产销均接近80万辆,分别达到79.4万辆和77.7万辆,全国新能源汽车保有量达153万辆,推广范围覆盖了我国各个省份,推广规模全球第一,为全球节能减排做出较大贡献。 据不完全统计,2017年被国内相关媒体报道出来的新能源汽车起火事故共计数十起,起火原因各种各样,其中过充电、电线老化、电池短路、电池进水、撞击、其他部件故障、被引燃等原因,还有一些未知原因。电动汽车起火燃烧、甚至爆炸的原因是多种多样的,但动力电池系统原因占相当大一部分比例。动力电池起火、爆炸归根揭底就是动力电池系统内部单个或者多个电芯在碰撞、过充、内部短路、浸水等异常情况下发生热失控,进一步引发热失控扩展造成的。
动力电池系统发生热失控及热失控扩展是影响电动汽车安全的巨大隐患,那么我们如何在试验室中正确进行相关试验就显得尤为重要。2017年1月份工信部发布了工信部装[2016]377号《电动客车安全技术条件》,要求所有电动客车均要符合该条件(除了电动客车外其他车型不要求)。该“标准”是目前国内唯一涉及到动力电池热失控和动力电池热失控扩展测试的标准,而且是强制性的。
热失控及热失控扩展试验检测 需选择适当的测试方法
史瑞祥接下来介绍了热失控及热失控扩展试验检测。首先是热失控试验检测的测试对象,测试对象为电池管理系统(BMS)管理的最小蓄电池单元,该对象是由单个电芯或者多个电芯并联构成。容易与GB/T 31467.3-2015备案参数里的储能装置最小模块混淆,这个最小模块由于pack的需要通常由多个BMS管理的最小蓄电池单元串联构成。电池热失控试验BMS管理的最小蓄电池单元与31467.3中储能装置最小模块定义是不同的,很多企业人员试验时测试对象把握不够准确,采用储能装置最小模块或者单体蓄电池来进行试验是不完全正确的。具体的测试对象包括5个76AH并联、40个5.3AH并联、300AH、176AH。
热失控发生的判定也有一定的条件,包括以下三点:一,测试对象产生电压降;二,监控点温度达到电池厂商规定的最高工作温度;三,监控点的温升速率dT/dt≥1℃/s。当三个条件都发生时,则可以判定发生热失控。
在测试方法方面,目前应用较为广泛的有磷酸铁锂动力电池、锰酸锂动力电池、三元材料动力电池、钛酸锂动力电池等,热失控扩展试验有三种试验方法(针刺、加热、过充)可以进行选择,不同试验方法对于不同种类的锂电池可能会有不一样的试验结果,例如钛酸锂电池对于针刺试验基本没有反应,发热量较小,但是对于过充试验会发生较为剧烈的反应,由于标准没有规定使用特性的方法,不同的厂家可以根据各自电池的特性选择合适的测试方法。
动力电池安全新国标 测验项目拆分为单体和系统
动力电池安全性新国标将于明年实施,史瑞祥介绍,新国标试验项目分为电池单体和电池包或系统两部分,分别有6项和16项。与2015年的标准相比,新国标取消了所有模组级别的试验,电池单体试验项目取消了跌落、针刺、海水浸泡和低气压测试,同时对过放电试验只要求不起火、不爆炸,取消了不漏液要求。
电池包或系统安全试验项目取消了跌落和翻转试验,同时新增了过流保护和热失控扩展两项试验,外部火烧也列在热稳定性试验之内,此外,海水浸泡改为浸水安全,振动试验分为两部分。 新国标适用于电动汽车用锂离子电池和镍氢电池等可充电储能装置。史瑞祥表示,相关企业在以后试验时,可以提前研究标准,并做好技术的积累和部署。
(来源:电动汽车资源网 黄小诚)
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