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日本關(guān)于BMW i3電池包的熱失控試驗

2019-06-19 11:44:33·  來源：知化汽車  
　
對于熱失控的觸發(fā)，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(tǒng)一測試方法，評估指標(biāo)等，日本在去年
對于熱失控的觸發(fā)，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(tǒng)一測試方法，評估指標(biāo)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(guī)范進行。

- 選定電芯

選擇模組2的第5個電芯作為觸發(fā)熱失控的電芯，從布置上看，電芯5周圍被其它電芯所包環(huán)，更容易發(fā)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(fā)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(biāo)，在對應(yīng)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(jié)果與分析

1）4組試驗，被刺電芯均發(fā)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(jié)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(nèi)），各組試驗的電芯溫度表現(xiàn)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(xiàn)一致，沒受影響；對于溫度，則表現(xiàn)不同，1組的4號電芯溫度在短期內(nèi)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(yīng)地，5號電芯右側(cè)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?qū)τ谥苓呺娦镜挠绊懫鹬饕饔??？梢钥闯觯?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(shè)計，熱失控發(fā)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(jié)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(fā)生熱失控蔓延），還有一個因子被發(fā)現(xiàn)是具有相似的變化，即電池包內(nèi)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(nèi)的氣壓是一個較可靠的指標(biāo)。

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

 
 
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