动力电池安全介绍及相关措施.pptx

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动力锂离子电池现状、安全性及寿命评测PPT课件

动力锂离子电池现状、安全性及寿命评测PPT课件

Tsinghua
Beijing
Institute of New Energy Technology, INET, Tsinghua University
LithiuFmuReiol&nC腾杰De2会l0bl11a汽车务ttw动ewwr. yg力e 电池研
top- 讨会 event. com
Institute of New Energy Technology, INET, Tsinghua University
负极
正 event. com
从纳米尺度到微米尺度,再到毫米尺度

结构
性能
电极 结构
电池 结构
材料合成 材料修饰
新工艺 新材料
电极制造 电池制备
高性能 锂电池
表面/界 面化学
安全性 长寿命
电极 模型
电电池极 模模型型
Institute of New Energy Technology, INET, Tsinghua University
Institute of Nuclear and New Energy Technology
The Great Wall
Tsinghua University
杰2腾01会1汽车动
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w.ge 池研
to p- 讨会
Ming Tombs
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The Institute
• Less than 50 minutes drive • 45 km
电动交通是移动电话和互联网后的最重要的技术革命 。
Institute of New Energy Technology, INET, Tsinghua University

锂离子电池安全培训PPT课件

锂离子电池安全培训PPT课件

.
223
有机溶剂 沸点 熔点 闪点 黏度 相对介电常数
EC
248 39 150 1.86
89.6
DMC
90
3 15 0.59
3.1
EMC 108 -55 23 0.65
2.9
DEC 127 -43 33 0.75
2.8
PC
241.7 -49.2 135 2.530
64.4
MPC 130 -43 36 0.78
• 隔膜 • 电解液 • 外壳五金件(钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带)
.
17
锂离子电池结构——正极
电池放电时从外电路获得电子的电极,此时电极发生还原反应。 通常是电位高的电极。锂离子电池中的钴酸锂、锰酸锂电极 等。
正极集流体:铝带(约0.1mm厚)
高温胶带(约0.05mm厚)
正极基体:铝箔(约0.016mm厚)
.
39
锂电池生产危险性
1.电解液的溶剂
• 电解液(电解质盐LiPF6 )溶剂主要组成是碳酸烷基酯, 如碳酸二甲酯(DMC),碳酸二乙酯(DEC),碳酸甲乙酯( EMC)等,都是沸点很低的可燃液体,遇火易燃烧 。
• 六氟磷酸锂(LiPF6) 有腐蚀作用。不可燃性,加热和酸类 进行反应会产生有害的氟化氢(腐蚀性)。氟化氢和金属 反应会产生爆炸性的气体。
3.0V,过放电会损坏电池性能。
关键3-电池贮存
锂离子电池应充电30%至50%容量后在室温下贮存。
.
32
二、锂离子电池生产的主要工艺
锂电制作的一般流程
配浆
涂布
辊压
化成
注液
装配
检测
出货
.
33

动力电池及管理ppt课件

动力电池及管理ppt课件

烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植,但 对于大 面积烧 伤病人 来讲, 健康皮 肤很有 限,请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
动力电池包组成
电池模组、维修开关、BMS主控模块、BMS从控模块、信号采集 线束、接触器、预充电阻、温度传感器、电流传感器
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植,但 对于大 面积烧 伤病人 来讲, 健康皮 肤很有 限,请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
动力电池成组(PACK)
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植,但 对于大 面积烧 伤病人 来讲, 健康皮 肤很有 限,请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
算一算,测一测
参数 车型
e5
EV200
总电压 (V)
633.6
332
电池包重量 (kg)
490
165
额定总容量 (AH) 75
动力电池成组(PACK)
电芯 → 模组→ 电池组→电池包
电芯
模组
电池包
电池组
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植,但 对于大 面积烧 伤病人 来讲, 健康皮 肤很有 限,请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
动力电池成组(PACK)EV200
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植,但 对于大 面积烧 伤病人 来讲, 健康皮 肤很有 限,请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
2.过压和欠压保护(影响电池寿命)
如磷酸铁锂设定充电(3.65V)、放电(2.7V)截止保护电压,分级报警,甚至切断电流回路。 压差报警(30mV)
3.过温保护(电池寿命、燃烧、爆炸)

动力电池安全保障措施

动力电池安全保障措施

动力电池安全保障措施随着电动汽车的快速发展和应用,动力电池的安全问题备受关注。

动力电池是电动汽车中最重要的组成部分,其安全性直接关系到电动汽车的使用安全和发展。

为了保障动力电池的安全,必须采取一系列措施。

本文将从以下几个方面展开详细阐述动力电池的安全保障措施。

一、设计与制造阶段的安全措施动力电池的安全保障措施应始于设计与制造阶段。

首先,电池的设计需要考虑到在各种极端条件下的安全性能,如高温、低温、过充、过放等。

其次,应采用优质的材料和先进的制造工艺来确保电池的质量稳定和性能可靠。

此外,制造过程中应建立有效的质量控制体系,对每个生产环节都进行严格检测和监控,以确保产品符合安全要求。

二、电池包的安全管理电池包是动力电池的基本组织单元,对其安全管理至关重要。

首先,电池包的设计和制造应符合相关标准和规范,包括装配过程的安全要求和容错措施。

其次,为了提高安全性能,应在电池包中设置热敏传感器和过流保护开关等安全措施,及时监测和防止可能发生的异常情况。

同时,电池包应进行严格的防水、防尘、防震等设计和测试,以提高其抗外界环境影响的能力。

三、电池管理系统(BMS)电池管理系统是电动汽车中用来监控、控制和管理电池性能的关键设备。

首先,BMS需要具备高精度的电池参数测量和数据采集能力,以实时监测电池的状态和性能。

其次,BMS应能够对电池进行均衡、保护和故障诊断,以延长电池寿命,并确保电池在工作中的安全可靠性。

此外,BMS还应具备远程监控和数据上传功能,以便追踪和分析电池在实际使用中的性能和安全情况。

四、充电和放电过程的安全控制电池在充电和放电过程中容易产生热量和气体等安全隐患,因此需要进行安全控制。

首先,应采用先进的充电和放电设备,确保充电和放电过程符合安全要求。

其次,应建立健全的充电和放电控制策略,通过调整充电电流和放电电流等参数来控制电池的温度和电压等关键参数,以避免过充和过放等情况发生。

此外,应配备相应的安全保护装置,如电流熔断器、温度传感器等,及时切断电源以防止事故发生。

新能源汽车动力电池及电源管理 ppt课件

新能源汽车动力电池及电源管理  ppt课件

• 在进行充放维护时,将动力电源系统按正常工作要求连接到位,接通管理系 统的电源,监测电池的装调,根据监测的数据判断电池所处的环境温度、电 池温度及电池电压等状态是否正常
• 进行充放维护前,操作者应先检查电源系统各部分的情况,在确保各部分正 常的情况下才能进行充放维护。
• 维护均应在温度15~30°,相对湿度45%~75%,大气压86~106kPa的环境中
• 检查插头是否完好,各种线束有无擦伤、有无金属部分外漏
• 检查电池包的冷却通道是否异常。
ppt课件
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维护内容
• 绝缘
• 断开电池组与整车的高压连接,用数字电压表测量各个电池包的总正、总负 端子对车体的电压,是否小于上限值。如发现电压偏高,应测量电池包箱体 与车体是否绝缘,如有问题,应由专业人员进行维修。通常可以根据总正和 总负对于车体的电压大致确定多个电池包组成的电源系统中哪一个对车体绝 缘出现问题;通过测量电池包总正、总负对电池包外壳的电压大致确定电池 包内绝缘故障的电池模块
操作这些线束和部件时需要特别注意。 • 对高压系统进行操作时,在旁边放置“高压工作,请勿靠近”的警告牌。 • 不要携带任何类似卡尺或测量卷尺等的金属物体,避免掉落导致短路 • 拆下任何高压配线后,立刻用绝缘胶带将其绝缘。 • 一定要按照规定扭矩将高压螺钉端子拧紧。扭矩不足或过量都会导致故障 • 完成对高压系统的操作后,应再次确认在工作平台周围没有遗留任何零件或
• 每次停车都必须关闭电源开关,拔下钥匙,将档位开关扳 至空挡位置,并将手刹拉起。
• 儿童在车内玩耍时要拔掉钥匙开关,以免造成危险。 • 充电应在儿童无法接触到的地方进行 • 因事故或其他原因造成起火时应立即关闭总电源开关
ppt课件
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课题二 新能源汽车动力电池 ppt课件

课题二 新能源汽车动力电池 ppt课件

三、电池的性能参数
1. 电压(V)
电池电压参数包括电动势、开路电压、工作电压、额定电压和截止电压等。 电动势:电池正负极之间的平衡电极电位差。 开路电压:电池在开路时的端电压,等于正极电位与负极电位之差。 工作电压:分为放电电压和充电电压。 额定电压:电池在标准规定的条件下工作时应达到的电压,可作为验收电池 质量和电池选用的依据。 截止电压:分为放电截止电压和充电截止电压。
技能要求
1.能够描述各电池的机构组成; 2.能够描述各电池的工作原理; 3.能够分析各电池的放电特性。
任务一 电池概述
一、电池的分类
化学电池常见的分类方法有三种: ①按电解液种类分类。 ②按电池所用正、负极材料的不同。 ③按工作性质和储存方式的不同。
二、电池的工作原理
电池基本工作原理如图2-3所示。
任务三 锂电池
一、锂电池简介
1. 锂金属电池
锂金属电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的 电池。
2. 锂离子电池
锂离子电池指的是以两种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合 物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。
二、锂电池的结构
锂离子电池的结构如图2-13所示。
三、锂离子电池的工作原理
四、镍氢电池的正极材料
镍氢电池的正极以质量轻、孔隙率高的泡沫镍作为电极基体,起导电和电 极骨架的作用,泡沫镍的使用可增加电池容量。
泡沫镍基体的要求: ①为增加活性物质填充量,要求有足够高的孔隙率。 ②有合理的孔隙结构。 ③有足够的强度,好的延伸率,良好的反复弯曲性能。 ④有大的比表面积,质量分布均匀,以利于基体与活性物质颗粒的接触和 电极反应的进行。 ⑤良好指充满电的电池在指定的条件下放电到终止电压时输出的电量。

动力电池安全技术培训.pptx

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锂离子电池热管理的重要性(1)
高放电率下锂离子电池的内部电阻生热
在高充放电电流下,动力锂离子电池内部的欧姆热使电芯温度迅速上升。如无合适的冷却,电芯 会在不到10分钟就可以达到不安全温度,导致电芯过热。
MGL-8Ah锂离子电池,15C 放电率
Print Date: 7/2/2016 Revise Date: 2016-7-6
把正负极隔开,对电子阻隔,允许锂离子通过。短路仅对电子电流而言因离子电流无法在 电
解质以外流动。高分子隔离膜失效时发生内部短路,电子电流不经外电路从正极流向负极。
Energy level
e- 单层微电池结构
Discharge
Charge
e-
三种锂离子电池结构
Print Date: 7/2/2016 Revise Date: 2016-7-6
正负极电池材料涂层相对于集流板的导电电阻和到集流板的距离相关,距离不同,涂层内的电势 就不同。这个机理导致了能量电池和动力电池的设计原理不同。
Print Date: 7/2/e 6
锂离子电池的寿命
电池的循环寿命
在每一个充放电循环中,电极和电解质的相互作用都会引起一部分电池活性材料的丧失: 锂离子附着在颗粒材料的表面形成镀层(plating),导致部分锂离子的永久损失; 过渡金属溶解在电解质中而损失正极的活性材料。
Panasonic-6.5Ah镍氢电池, 15C 放电率
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锂离子电池热管理的重要性(2)
电池包热管理的重要性
当工作在过高或过低的温度条件下时,锂离子电池的性能和寿命会迅速下降: 高温使某些电池材料发生热分解,触发不可逆化学反应,甚至导致热失控。 低温时电解质由液态性质趋向于固态性质,使电芯内电子和离子的流动性变差。

动力电池安全措施

动力电池安全措施

动力电池安全措施嘿,咱今儿就来聊聊动力电池安全措施这档子事儿。

你想想,这动力电池就好比是电动汽车的心脏啊,要是它不安全,那可不得出大乱子嘛!先来说说这电池本身的质量吧。

那可得挑个靠谱的,就跟咱找对象似的,得找个踏实的呀。

那些个质量不过关的电池,就像一颗随时会爆炸的小炸弹,吓人不?所以在选择的时候,可得瞪大了眼睛,别被那些花里胡哨的宣传给忽悠了。

然后呢,就是使用过程中的注意事项啦。

别可着劲儿地瞎折腾这电池呀。

就好比你不能让一个人一直不停地跑马拉松,不休息,那不得累垮了呀。

电池也一样,过度充电、过度放电,那都是在伤害它呢。

咱得给它合理的“休息时间”,该充电就充,该停就停。

还有啊,温度也是个大问题。

这电池就像个娇贵的小公主,热不得冷不得。

太热了,它可能就“发火”啦;太冷了,它又可能“冬眠”不干活了。

所以啊,得给它一个合适的环境温度,让它舒舒服服地工作。

再说说这电池的保护装置吧。

就像给它穿上了一层铠甲,能在关键时刻保护它。

这要是没有这层铠甲,那遇到点啥情况,不就危险了嘛。

所以啊,这些保护装置可得好好检查,别等出了问题才发现它们不灵了。

另外,咱开车的时候也得注意呀。

别老想着玩那些刺激的,什么急加速、急刹车的,这对电池也是一种折磨呀。

咱就稳稳当当地开,既安全又对电池好,何乐而不为呢?你想想看,要是不注意这些安全措施,万一电池出了问题,那车不就趴窝啦?那咱不得着急上火呀。

这可不是开玩笑的,这关系到咱的出行安全呢。

咱可不能因为一时的疏忽,给自己带来大麻烦呀。

所以说呀,这动力电池安全措施可太重要啦!咱得把它当成宝贝一样呵护着,让它好好为咱服务。

咱可不能掉以轻心,不然到时候后悔都来不及啦。

你说是不是这个理儿呀?咱可得对自己负责,对咱的爱车负责呀!。

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结构 安全
充电 安全 • 充电协议 • 充电管理 • 热管理
• 绝缘检测 • 密封防水
绝缘 防护
热管理 安全
• 电池包加热 • 电池包制冷
电池安全设计
结构设 计
结构强度 密封防护
GB/T 31467.2 GB/T 31467.3
Page 15
实验验 证
仿真分 析
静态仿真 动态仿真
电池安全管理
电池管理系统主控制器
电池事故
1. 2008年 Prius PHEV 起火事件
事故原因:因装配设计存在缺陷(报道中称用户对电池包进行了改装), 行驶中电池组某处接头松动,该处电阻增大,异常生热导致其附近温度过 高,并最终引发热失控,并波及整个电池包。
2. 2013年 Tesla Model S 起火事件
事故原因:汽车在高速运行中,与路面上的大型金属物体发生碰撞,底盘 (电池包外壳)被刺穿,导致电池内部短路,引发热失控。
电池技术
Page 8
锂电池技术
目前的成熟技术: 锂离子电池技术
锂电池技术
电池为一种能量转换装置。 充电时,电能转换为化学能储存 起来;放电时,化学能转换为电 能。
一次电池,电池的反应是不可 逆。
二次电池,电池的反应可逆, 可进行多次反复充放电。
Page 9
锂电池体系及工艺
体系
• 三元体系VS锂酸铁锂体系 • 钛酸锂负极体系 • 碳纳米管、石墨烯添加,快
速充电体系
工艺
卷绕技术 圆柱电池 软包技术
铝壳技术 方形电池 叠片技术
Page 10
电池类别
序号
项目
圆柱行
方形
软包
1
电芯图
2
模组图
3
液冷模式
Page 11
电池类别
结构设计影响
极片、隔膜张力 极耳数目
电芯内外层差异 散热特性 倍率特性
单体自动组装难度 电池一致性
圆形卷绕
恒定 正、负单耳
地点
杭州-公路
深圳-公路
漳州-公交站 深圳-充电站 深圳-公交站
自主品牌
品牌
众泰朗悦
原因
运行中车辆自燃(电池漏液、绝缘受损以及局部 短路等)
比亚迪E6 碰撞后起火/爆炸(电池组被刺穿)
陆地方舟 五洲龙 五洲龙
ห้องสมุดไป่ตู้
行驶中起火冒烟(电池组短路) 充电时起火自燃(电池严重过充) 行驶中车辆自燃(初步判断为电瓶搭线处起火)
Page 16
电池热安全设计
方式
自然冷却+PTC直接 加热
风冷
液冷
液冷+风冷
方式图
优劣
成熟度 成本 适用
优势:1、结构简单 劣势:1、无冷却功能 2、加热对电芯温度冲 击大
国内技术成熟 低 圆柱、方形、软包
优势:1、结构简 单 劣势:1、IP67无 法实现 2、消耗大量电池 电量 3、温度均匀性较 差
动力电池安全介绍及相关措施
Page0
北汽集团整车事业本部 | BAIC vehicle business unit
精品文档
Page1
北汽集团整车事业本部 | BAIC vehicle business unit
新能源汽车事故
特斯拉
时间作为新的汽车产地品点形态,新能源汽车频发的起原火因、爆炸等
2013年10月1日 美国西雅图南部公路
寿命低。
密度相对低。
回收及再利用
难,可回收利用价值低。
容易。
不容易固定,容易鼓包 一般
Page 12
目录
A 动力电池安全事故 B 动力电池基础介绍 C 动力电池安全措施
Page 13
电池失效
失 效 模 式
Page 14
结构不可靠 绝缘失效 漏水
热管理失效 BMS失效 充电起火
• 模组结构 • 箱体结构
电池管理系统从控制器
1、输入信号采集、输出信号控制; 2、高压上下管理; 3、充电控制; 4、电池包母线高压测量,母线电流测量; 5、SOC/SOH/绝缘电阻/内阻计算; 6、电芯状态统计、电芯均衡功能控制; 7、传感器自学习、故障诊断、故障存储功 能,充电通信协议。
1、电芯单体的电压采集; 2、温度采集; 3、执行电芯均衡功能。
[1]
[2]
Page 4
目录
A 动力电池安全事故 B 动力电池基础介绍 C 动力电池安全措施
Page 5
电动汽车三大核心技术
新能源汽车三大核心技术: 1、电控 2、电机 3、电池
Page 6
电池构造
Page 7
电池系统主要组成: 1、模组; 2、管理系统(BMS); 3、高压控制系统(BDU); 4、热管理系统; 5、结构支撑件、线束、同排; 6、壳体; 7、接插件及安全开关。
熄火后车辆自燃(原因不明,但已排除电 池、充电系统、适配器或电源插座)
2014年7月4日 美国洛杉矶高速公路
碰撞后起火(车体断裂)
2016年1月1日 挪威耶尔斯塔临时超级充电站 充电时起火/爆炸(原因有待查明)
Page 2
时间
2011年4月11日
2012年5月26日
2015年3月27日 2015年4月26日 2016年3月16日
明显 不好 不好 容易 较好
方形叠片
恒定 正、负多极耳
无差异 良好 优良 较难 好
软包卷绕
变张力 可多极耳,但操作困难
不明显 良好 较好 容易 一般
优点
生产工艺成熟,一致性好,成本 容易模块化,标准化。易于安装形状可以多样化,占空间比例小,
低。
固定。
质量比能量和体积比能量好。
缺点
内阻大,电芯内部不容易散热, 安全防爆阀的设计要求高,能量
Page 3
锂离子动力电池热失控的发生机制
锂离子电池在正常充放电反应外,还存在许多潜在的放热副反应。当 电池温度过高或充电电压过高时,容易引发[1]。[1] 武汉大学,锂离子动力电池的安全性问题。艾新平
主要的过热副反应 1. SEI膜分解导致电解液在裸露的
高活性碳负极表面的还原分解; 2. 充电态正极的热分解; 3. 电解质的热分解; 4. 粘结剂与高活性负极的反应;
行驶中车辆自燃(路面硬物刺穿电池组)
2013事年1故0月也18引日发墨了西全哥社高速会行高驶度关注。 碰撞后起火/爆炸(电池组被刺穿)
2013年11月7日 美国田纳西州士麦那
行驶中车辆自燃(电池组被刺穿)
2013年11月15日 美国加州奥兰治县居民车库 充电器过热起火
2014年2月初 加拿大多伦多居民车库
3. 2011年 雪佛兰沃蓝达PHEV 起火事件
事故原因:车辆在碰撞测试中锂电池组受损,经过翻滚试验后电池热管理 系统的冷却液泄露并与电池组件接触,有导致电池内部短路的风险,并会 最终引发自燃。
电动汽车起火事故的直接成因总结:过热、内短路、外短路、碰撞、 针刺…
锂离子动力电池安全性事故的主要表现为锂离子电池的热失控
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