PPT動(dòng)力電池安全性研究報(bào)告

1、PPT動(dòng)力電池安全性研究報(bào)告112019112019年動(dòng)力電池安全事故2/92/9隼以來電動(dòng)汽軍自燃起火明敵仍然愛。據(jù)不完全統(tǒng)骨.戰(zhàn)至2s2s9 9年月底.國內(nèi)外媒懈所報(bào)道的場動(dòng)力審他相關(guān)的電扇汽車安全景故達(dá)虬期余起“1 11 120192019年動(dòng)力電他安全事故2121動(dòng)力電池安全事故機(jī)理解析3131CEVECEVE電池安全測評搦程研究迸展4141思結(jié)與展里umiu4KR1而牛 F呷金中田，fHTI三九|事嶼克電和awtiftj7Iawtiftj7II三尤號anwijp?anwijp?| 楠修三元賴 I:I:九電阿丹i i 也加 m mI三元 1 1 國附月時(shí)看不白蟲并安fifit t頭元棉

2、亶也推三蛇*承隹wiwi 觸君怫*三靠齊使單印-MlUXMlUX 力| 餐費(fèi)wanwan出*.rwA*.rwA*IM M 色的JkkLJkkL 星品量| |T Ti i巴元打第IVIV 里 irwirw 申1111三元 1 1 厘耨我 ICICB B至元右鼻4IV11A9Vfi*E5L4IV11A9Vfi*E5L竺口吐 1717IAIA三丘 3料*安和題支圣，設(shè)2 2通M MJ JM MMMMM里任1 10*0*0*0*：理 imim|9|9 H H斗餐理畤MLML心|U|UJiJi穆*吟州|R|RT TF 料！CZ*：；rn.igsan.igsa|里巨五-0-0先就阿去生事塞任左“20192

3、019年動(dòng)力電池安全事故圖為20192019年國內(nèi)新能源汽車事故共性特任的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。從發(fā)幺器數(shù)的電池類型來右，相當(dāng)多的事故車輛配備了三元鋰離子電池.從電泡的形狀來看， 較多的事故來自于方無電池.從事故起因來看，大部分事故發(fā)生時(shí)，電動(dòng)汽車處于搠置和行駛狀態(tài)，兩居的比例相若不多，充電相關(guān)的事故比例也較高.對比20182018年國內(nèi)新能源汽車事故的統(tǒng)計(jì)行征,可以發(fā)現(xiàn).二元電芯占比更高了;方亮電池成為了裝車的主流；同時(shí)，充電相關(guān)的事故仍然很多?！?0192019年動(dòng)力電池安全事故第故車輛集中批次的統(tǒng)計(jì)對比可以看出,廠之后的第二個(gè)夏天發(fā)生?？梢缘?020年的報(bào)告出來之后,再看一下相關(guān)的結(jié)果.這個(gè)皓果

4、可能是與車型開發(fā)的測試哈證周期大約足12個(gè)月有關(guān).從電動(dòng)汽車質(zhì)保8年12萬公里的要求來看,這個(gè)問觀需要重視1818、1919兩年的規(guī)律相似，電動(dòng)汽車出現(xiàn)問題一般仍是在出420142014年4545e e16 6e e10111213141516V10111213141516V1G1G192021222324192021222324M M公告就次Z016CZ016C201892018920192019年50005000|2|電動(dòng)汽車安全事故原因解析事故或用一般分為機(jī)械濫用，電用和熱洸用三類.可追溯的機(jī)械濫用和電濫用情形較多熱濫用直接引發(fā)熱失控故中伴隨有冒煙、起火和用炸鋰離子電池的熱失控是動(dòng)力電池

5、安全事故的核心原因20192201922|2|電動(dòng)汽車安全事故原因解析我們楂理了現(xiàn)有菱用條件之間的相互聯(lián)系,以及現(xiàn)有安全測評標(biāo)漉包含的內(nèi)容從電池失效的機(jī)理來看9 9深層次地科學(xué)問選是電化學(xué)動(dòng)力系統(tǒng)的失效.電化學(xué)濫用是濫用機(jī)理層面的問題，需要加以重視.對電化學(xué)濫用機(jī)理的深入認(rèn)識,有助于1 1）對已發(fā)繆故現(xiàn)象的合理解程；2 2）提高測試評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性和預(yù)見住.2|2|電動(dòng)汽車安全事故原因解析CEVECEVE測試評價(jià)規(guī)程，秉承科學(xué)的標(biāo)灌制定流程，對所提出的測試規(guī)程進(jìn)行了深入的機(jī)理研究測試評價(jià)“春制定向豆足于產(chǎn)M M可更出現(xiàn)優(yōu)安全同I It t在大聞美實(shí)曲以及 v vr r及律的姮片中,eissw-

6、r.eissw-r.富謹(jǐn),瑪洛修高的潮試方.并研出明敬.尸ilgilg評價(jià)方法.評飲行用的科學(xué)科定及稔MEflfiFMEflfiF示.曾急子電池在去國事件不會(huì)發(fā)發(fā)宣金同.“字的弱法評飲方承禽犬修文本；*發(fā)含r1r1理研究A9MA9M磁之上一般他,向*漢通用的篇試住用稗H H不屈電*11*11體及初耕第I It t化憎，過仍息楨和的方法羯H!H!不冏體嬴“4 4的廣迂忖其ISMti.IfISMti.If比尸濯 4恢指標(biāo).鼻討正交宴，0 0蝴分新等武的醫(yī).改山弄悵正,試方逆才正的正文褂的海翻富）歲憐“&央*旭立代川機(jī)理.X 可亶、必可我現(xiàn)門心情況F.F.，編花輯代方口另外.在阿劇逮愉條件

7、E 承的m mM M作為機(jī)&后.法1 1 8 8儕分析.攫盛一片付的共用找典定配,怦齡的施N,N,cm11112|2|電動(dòng)汽車安全事故原因解析會(huì) H、在電池失控的主要觸發(fā)條件當(dāng)中，短路占絕大多數(shù)（90%）；隨著電池比能量的提升，以及對材料利用效率的壓榨，析鋰問題逐漸顯現(xiàn);高橡正極可能降低宓溫釋放活性氮的溫度，不過目前還未見事故報(bào)道.2.1|2.1|短谿失效機(jī)理工。短路可以由多種可能的濫用情況造成，是電池?zé)崾Э剡^程中普遍伴隨的共性特征。$ $M M叫子咐力*兒燒外檢易發(fā)與蜘我.事，總校.靂華大學(xué)士 meme 文.1,1, II.XUII.XU、AuvAuv。,JAI7.JJAI7.J7:

8、7:6161t.t.電池系統(tǒng)浸水非純水為導(dǎo)電介質(zhì)導(dǎo)致外用第電池機(jī)械擠后穿剌導(dǎo)致瀛腴機(jī)械破壞電池正負(fù)極搭接引發(fā)內(nèi)短路析鋒號致桂晶生長枝晶刎分隔腺爆發(fā)內(nèi)短路也標(biāo)自引發(fā)內(nèi)擔(dān)路2.1|2.1|短路失效機(jī)理書電池系統(tǒng)浸水時(shí)，外福路電解水產(chǎn)氣耦合作用導(dǎo)致拉弧，電孤?lián)舸╇姵靥祗w導(dǎo)致電解液泄漏，泄漏的電解液逸出后.遇空氣點(diǎn)燃，高溫電弧也可以導(dǎo)致電池然失控，加劇浸水失效的危害,2.1|2.1|短路失效機(jī)理OuyM.OuyM.I I I I.川.C5T.C5TFlem.Flem.?11?11電池系統(tǒng)底部遭受異物擠壓（底部球擊）,可能導(dǎo)致動(dòng)力電池內(nèi)/外短路，進(jìn)而誘發(fā)熱失控 W1W1”rhkrhk“r.MibrwlF

9、.r.MibrwlF.al.iaalW2jal.iaalW2j MlU2(b7:MlU2(b7:力 U6U6故 5 青指何離速公路覆面金異物系線底部防護(hù)不足導(dǎo)致電池模組堂到搞用13132.1|2.1|短路失效機(jī)理自引發(fā)內(nèi)短路在電池結(jié)構(gòu)內(nèi)的微小尺度上產(chǎn)生,是威脅電池使用安全的癌癥。、1 1Mi.tarmfltto4Mi.tarmfltto4 ataauiaar%poataauiaar%po *rrbatter*J.iitk*rrbatter*J.iitk uaxP.JA8?uaxP.JA8?”、.“4ir4ir r r 1l1lW W * *MRMRellfairwU4ellfairwU4141

10、4JevidtlitJireambJevidtlitJireamb l l “* * $ $ &7.1UJM.2X&7.1UJM.2X29V.29V.2.1|2.1|短路失效機(jī)理田一種可能的自引發(fā)原因是，充電析鋰，不斷生長的鋰技晶刺穿隔膜造成內(nèi)短路1515ipoodKipoodK t.t.cxxkAF.ffX.ACSCemSOttCf20ie.2(1UAWcxxkAF.ffX.ACSCemSOttCf20ie.2(1UAW：2.1|2.1|短路失效機(jī)理2.1|2.1|短路失效機(jī)理研究表明，內(nèi)短路分為四類.三個(gè)階段.危險(xiǎn)類別的內(nèi)短路需要在早期提前識別。ILBam.IMXILBam

11、.IMX ”、.!， he*1CMNF*he*1CMNF*1 1. .1111IXIX1919”舊VmnJMVmnJM子塔行 nM.oM.o y y m m：WCtWCt5 5: :f f4 4J J l*.l*.IMUu5UAJM4.VWXlIM四類內(nèi)矩路機(jī)理內(nèi)短路發(fā)展的三個(gè)階收a&HWttHWtt主*8108104KMi4KMiWwWw支里方上般方 aJ JMQteVOIKaMQteVOIKa2.2|2.2|負(fù)極析鋰失效機(jī)理快速充電過程中，如充電電流過大，可能導(dǎo)致負(fù)極表面析出活性很高的金屬鋰C C2.2負(fù)極析鋰失效機(jī)理活性鋰與電解液之間發(fā)生放熱反應(yīng)，可以導(dǎo)致電池異常產(chǎn)熱,甚至自燃!

12、E 失控的“間大警緡知.E心從215HC降低至?JWT1818費(fèi)睇負(fù)發(fā)修球快充電液快克火極TJCTJC91.091.0121.8121.867.467.4G2G2T/CT/C2152215221902190107.0107.0941941T*T*92509250486148615947594738843884NftNft， ft2M6ft2M68943.28943.21 11919中裳看，汽革網(wǎng)臺，成日 1*1*弟清率HH.HH.與電解液反應(yīng)活性為劇培解液的反應(yīng)是引發(fā)電池在M.M.MAMAI IIM.aIMrntWmMRUIM.aIMrntWmMRU2.22.2負(fù)極析鋰失效機(jī)理析鋰/嵌鋰平衡的

13、打破是負(fù)極析鋰的基本原理，負(fù)極表面過電勢是析鋰問題的關(guān)鍵。K KF FD.D.K.Gflafl.OeyfK.Gflafl.Oeyf3 3 0 0”i i u u aMVlvaMVlvlili 淅 JirJir HM8lHM8l“(l(l 2.32.3 | |基于“平均+差異”模型的電池組失效檢測方法六。對于多節(jié)電池組成的電池組，可以使用“平均+差異”的思想進(jìn)行失效的故障檢測。一窿。-/體法服絕槽/”、/I/I/、兒 M.AM.A，“AwrAwrraralrarlafrlafr MWW4WM.241tMWW4WM.241t32J32JIM.IIKIM.IIK23232.3|2.3|基于“平均+差

14、異”模型的電池組失效檢測方法越于模型分析內(nèi)也品特征IMIM八gMgM，. .* *flfl2.4|2.4|電池組電成組理論“平均+差異”模型建立的關(guān)鍵是基于故障機(jī)理，提取出共性的故障特征 C內(nèi)短路、析鋰等故障起于微末，電池系統(tǒng)的故障隱含在電池（不）一致性當(dāng)中丫2 2xWxW4 42.42.4 | |電池組電成組理論會(huì)2 2傳統(tǒng)方法利用統(tǒng)計(jì)的方式對電池組的容、內(nèi)阻信息進(jìn)行分析，對電池系統(tǒng)一致性的分析結(jié)果不夠直觀。SJ.ZUcvCtJJSJ.ZUcvCtJJ nrnr aleVIVmcfSeurat29?U*I5)24Z-Z5I.24aleVIVmcfSeurat29?U*I5)24Z-Z5I.2

15、42.52.5 | |電池組電成組理論六清華大學(xué)發(fā)明了獨(dú)特的“容量電量”二維矢量圖方法，使得電池組一致性變成線性問題,并可以圖形化。向、/虢4電麻體BMWi3BMWi3iDEfflA A經(jīng)之池組中包含9696串*/ /:,IILl.fll.ILl.fll.6 6t t. .IIl l、r-r-、4X4XM M avav .lot.lot rfrf t t m m Jo(lwrvJo(lwrv47f，八 K3M Mn n：M4.M4. m7wi.x25m7wi.x252.4|2.4|電池組電成組理論 0 0 清華大學(xué)發(fā)明了獨(dú)特的“容量電量”二維矢量圖方法，使得電池組一致性變成線性問題,并可以圖形

16、化。/Ju/Ju e e) ).OaacLoI.claL.fPwcr.OaacLoI.claL.fPwcrS SWTCVKWTCVK24l2T24l2T66 c.Iatxm9ac.Iatxm9a”geagea，MMwrvMMwrvn n: :eueu，fnui26fnui26|3.1|3.1|基于電成組理論的電池系統(tǒng)一致性評價(jià)基于電池組的電成組理論，電池組一致性可以通過圖形量化評價(jià).公上、.QXayM.LQXayM.L I I 5 5UJUJ，,e,e .f.ferSwm*.27K2rerSwm*.27K2r?除 X X 卜。匕(，KaKa I.2yI.2y、4s4s”，y.latArraBa

17、!o(lcrvlU-Z4JUy.latArraBa!o(lcrvlU-Z4JU 卜 X X，R R，：“aM*niaXMui.-e1*EtaM*ni，iofMrviofMrv4Z。，2 2 卜；C CRi/IRi/I: : UlfHUI29UlfHUI293.23.2 | |基于壽命衰減機(jī)理的電池系統(tǒng)容量辨識基于”平均差異”假設(shè)，以及內(nèi)矩路的“電熱”耦合特征，判斷電池組內(nèi)短路風(fēng)險(xiǎn)3.2|3.2|基于“平均+差異”的內(nèi)短路辨識基于電池電壓曲線相似性假設(shè)，可以進(jìn)行各節(jié)電池容量的在線解析公“、 I I，I I 一,ZM M功以？UeUe241.241.“Q Qtltl(“、?！?S S NIBCNI

18、BCMZXQL?MZXQL?Rig.Cs-dcOL7.inrv.AI&I4151Rig.Cs-dcOL7.inrv.AI&I4151 秘；。禮：0101T1SAT1SA3131基于模型的內(nèi)加路檢海算法3.2|3.2|基于“平均+差異”原理的內(nèi)短路辨識基于”平均+差異”假設(shè)，以及內(nèi)短路的“電熱耦合特征，判斷電池組內(nèi)短路風(fēng)險(xiǎn)倫久 jyb.1aLJ.MbMmb&AS272H.hjyb.mi3Smin n25mn27s25mn27s027027ITmWHsITmWHs5.6h5.6hI IS3hS3h3434，V V A0OC*A0OC*”，4 4 MT3S0CMT3S0C X*X*內(nèi)忙路專歿 HJ1RHJ1R 一0 0S-SSS-SS三2 2節(jié)二h可以M M于可逆他的立膻蹙5 5l1l1、fwiek.Cfwiek.ClCMlCM y6sM*y6sM* Alk4HMloCIbrAlk4HMloCIbr ,lftVnxbMc,lftVnxbc*n.a18llvc*n.a18l”061121IM061121IM| |3.3|3.3|基于機(jī)理的析鋰程度辨識析鉀判定已經(jīng)經(jīng)過程組級實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可以準(zhǔn)確檢出析害電芯、X11X11siBKhKsiBKhK ；3POuyvifiMI3POuyv