日本關于BMW i3電池包的熱失控試驗
發布時間:2019-06-21 16:58:58

日本關于BMW i3電池包的熱失控試驗


對于熱失控的觸發,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一測試方法,評估指標等,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,按相同的試驗規范進行。


選定電芯


選擇模組2的第5個電芯作為觸發熱失控的電芯,從布置上看,電芯5周圍被其它電芯所包環,更容易發生熱失控。



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,在對應電池模組、電池包的位置開直徑5mm的孔,使鋼針可以順利通過。



試驗結果與分析

 

1)4組試驗,被刺電芯均發生的熱失控,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),各組試驗的電芯溫度表現不同,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,其電壓壓降表現一致,沒受影響;對于溫度,則表現不同,1組的4號電芯溫度在短期內明顯高于其他三組,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。



對應地,5號電芯右側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、方向對于周邊電芯的影響起主要作用。可以看出,1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,對于電池包的設計,熱失控發生后,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(未發生熱失控蔓延),還有一個因子被發現是具有相似的變化,即電池包內壓變化。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,電池包殼體內的氣壓是一個較可靠的指標。


“We have also foundenclosure pressure to be a reliable method of identifying thermal runaway inpropagation testing-Tesla.”


稿件來源: 知化汽車
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