终于整理了!动力电池系统(电芯BMSPACK)失效模式分析汇总!

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动力电池失效机理

动力电池失效机理

动力电池失效机理一、电池内部短路电池内部短路是指电池内部的正负极之间直接接触,导致电流流动受阻的现象。

这通常是由于电池内部杂质、金属颗粒或毛刺等引起的。

在短路的情况下,电池的电流会迅速增加,电池温度升高,可能会引发火灾或爆炸等严重后果。

二、外部环境影响动力电池的失效也可能受到外部环境因素的影响,例如温度、湿度、压力、光照等。

高温或低温都会对电池的性能产生影响,过高的温度可能引发电池热失控,而过低的温度则会导致电池容量下降。

湿度和压力也可能会影响电池的电气性能和机械性能。

三、电池老化动力电池的老化是指电池随着时间的推移,其性能逐渐下降的现象。

这是由于电池内部的化学物质在不断反应过程中逐渐损耗和分解,导致电池容量的下降和性能的降低。

随着电池的老化,电池的外观也会发生变化,例如出现裂纹、变形等。

四、温度异常温度异常是指电池的工作温度过高或过低,这可能会影响电池的性能和安全性。

高温可能导致电池内部化学物质分解,产生大量气体,使电池内部压力增加,甚至引发爆炸。

低温则会导致电池的容量下降,内阻增加,充电性能变差。

五、过充过放过充过放是指电池充电或放电过度的情况。

过充电会使电池内部的电解液分解产生大量气体,导致电池内部压力增加,有可能会引发爆炸。

过放电会导致电池的极板出现硫酸铅结晶,堵塞电池的微孔,使电池容量下降,甚至无法充电。

六、电解液泄露电解液泄露是指电池内部的电解液泄漏出来的情况。

这可能是由于电池的外壳破裂、密封件老化或损坏等原因引起的。

电解液是有害物质,泄漏不仅会对环境造成污染,还会对人员造成危害。

此外,电解液的泄露也可能会导致电池的性能下降和失效。

七、正负极板失效正负极板是动力电池中的重要组成部分,其失效会导致电池性能的下降或失效。

正负极板失效的原因有多种,例如极板腐蚀、活性物质脱落、硫化等。

这些原因都可能导致极板的导电性能下降,内阻增加,容量减小。

八、电池管理系统故障电池管理系统是动力电池的重要组成部分,负责对电池的充放电进行管理,保证电池的安全和有效性。

(完整)锂离子电池失效模式分析

(完整)锂离子电池失效模式分析

功能要求潜在的失效模式
潜在的失效后果
极片漏箔
容量低厚度偏厚
电芯直径偏大,难入壳制程水分控制差
极片掉料,低电压导电剂用量少
内阻大,循环性能差,平台低面密度偏大
正负极容量不匹配,循环性能差压实密度大
极片断裂,容量低,低电压极片长
电芯直径偏大,难入壳,负极包不住正极极片短
容量低极片漏箔
存在严重安全隐患厚度偏厚
电芯直径偏大,难入壳制程水分控制差
极片掉料,严重影响循环性能导电剂用量少
内阻大,循环性能差,平台低面密度偏大
造成电解液量相对偏少,影响循环性能面密度偏小
正负极容量不匹配,循环及安全性能差压实密度大
容量低极片长
电芯直径偏大,难入壳极片短
负极包不住正极,存在严重安全隐患负极与正极片错位
负极包不住正极,存在严重安全隐患横向收缩率大
安全可靠性差,热冲击测试爆炸纵向收缩率大
安全可靠性差,热冲击测试爆炸厚度偏厚电芯偏厚,难入壳宽度偏窄
短路爆炸孔隙率偏小
内阻大水含量高
化成时电池内压大,盖帽反转,电池报废;循环型性能差电导率小于9ms/cm 内阻大,平台低过充性能差
过充4.8V 爆炸用量偏少
内阻大,平台低,成品电池循环衰减快滚槽及封口后钢壳变形正负极短路致电池爆炸封口尺寸不到位
密封差钢壳表面残留电解液及水分钢壳生锈
封口处残存电解液
爬液致封口处钢壳严重生锈温度高于25℃
分容容量偏高温度低于25℃分容容量偏低锂离子电池失效模式分析表
外壳用于保护极组,容纳极组和电解液分容负极片匹配正极容量隔膜把正负极搁开,只让锂离子通过
电解液用于承载锂离子,起导电作用正极片保证电池容量。

动力电池失效机理研究

动力电池失效机理研究

动力电池失效机理研究锂离子动力电池由于其高能量密度,低维护,低自放电,快速充电和长寿命的优点而蓬勃发展。

然而,动力电池由于热稳定性较弱导致安全失效,并在某些情况下发生爆炸。

热失控风险阻碍了动力电池在电动汽车和储能系统中的大规模应用。

本论文从材料角度,系统地总结了动力电池各种失效模式及失效机理,提出了对应的失效解决方案。

动力电池失效机理研究,是保证动力电池在全生命周期安全使用过程中的重要一环。

标签:动力电池安全,失效分析,热失控汽车运输和可再生能源一体化的电气化是减少气体排放和全球变暖的两个必要途径。

动力电池作为一种多功能和高效的能源存储媒介成为新能源汽车重要零部件。

近年来,得益于锂离子动力电池能量密度提升及成本的下降,国内新能源汽车销量呈爆发式增长。

然而,动力电池安全问题也日益突出,行业已经逐渐重视动力电池的失效机理研究。

锂离子电池也被称为“摇椅”电池(见图1),因为它们的工作原理是基于锂离子在正负极中的可逆脱嵌。

在充电或放电期间,锂离子在正负极材料晶格中穿梭,且可以重复进行,具有较好的循环性能。

但是,随着时间的推移,由于化学副反应或导电率下降等原因,正负极材料晶格中可以存储的锂离子会减少,造成电池容量衰减。

此外,锂离子电池也会突然发生较严重的故障和失效,导致电解液泄露,产生火灾或爆炸。

这通常是由于电池机械滥用、电气滥用、热滥用所导致电池电压、电流、温度超过合理值而发生安全失效。

动力电池失效的外在原因可能是机械滥用、电气滥用、热滥用等等,本质上还是锂离子电池内部复杂的物理和化学机制相互作用产生的结果。

因此,本论文从电池材料内部物理化学变化角度,系统地总结了动力电池失效模式及失效机理,并提出了对应的失效解决方案,为动力电池安全设计提供借鉴思路。

一、负极活性材料失效目前商业化的负极材料主要有石墨及硅碳。

本论文主要研究相对成熟的石墨负极材料失效机理。

负极材料失效有一部分原因是石墨负极与有机电解液碳酸乙酯(EC)或碳酸二甲酯(DMC)发生副反应。

新能源车bms电池管理系统常见故障及维修方法

新能源车bms电池管理系统常见故障及维修方法

新能源车bms电池管理系统常见故障及维修方法
新能源车BMS电池管理系统的常见故障及维修方法如下:
1. 电池一致性差、欠压:当单体电池最高和最低电压相差200mV以上,或者缺一箱电池信息导致总电压不正常时,电池管理系统会认为电池一致性差或欠压。

此时需要更换电池。

2. 信号线异常:部分单体电压时有时无或连续的两个单体电压显示异常,可能是信号线存在异常。

此时需要拧紧连接不牢固的采集点螺丝,插紧插件,将退针的线束插紧。

3. 内部CAN通讯异常:如果HVU通讯异常、BMU通讯异常导致电池显示不全,系统告警,可能是内部CAN通讯异常。

此时需要更换或者维修损坏
的模块。

4. 环境检查:当系统出现故障时,比如系统无法显示,先不要急于深入考虑,因为有些细节往往会被忽略。

首先要看明显的东西:电源是否接通,开关
是否打开,电线是否全部接好等等。

也许问题的根源就在于此。

5. 排除方法:当系统中出现类似干扰时,应逐个排除系统中的所有元件,以确定哪个部分对系统有影响。

6. 更换方法:当某个模块温度、电压、控制等异常时,可以用相同数量的线改变模块的位置,以诊断模块问题或线束问题。

以上内容仅供参考,如果需要更多信息,建议咨询专业技术人员或查阅相关技术手册。

新能源汽车功率电子系统的电力电子失效模式

新能源汽车功率电子系统的电力电子失效模式

新能源汽车功率电子系统的电力电子失效模式在新能源汽车中,电力电子系统起着至关重要的作用,它承担着将电能转换为机械能或提供电力给车辆各个部件的任务。

然而,由于长时间工作或其他外部因素的影响,电力电子系统存在着失效的风险。

本文将对新能源汽车功率电子系统的电力电子失效模式进行分析。

一、电力电子元件失效模式电力电子元件是电力电子系统的核心组成部分,它包括IGBT(绝缘栅双极性晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)等。

下面列举了几种常见的电力电子元件失效模式:1. IGBT打火失效:当IGBT上的晶体管通道电流过大或过温时,可能导致打火失效,造成电力电子系统的短路。

2. MOSFET烧毁失效:MOSFET电力电子元件在工作中可能会因高温或电压异常引起烧毁,使电力电子系统无法正常工作。

3. 电路板焊接失效:电力电子元件与电路板焊接不良导致的失效,可能引起电力电子系统的断路或短路。

二、电力电子系统控制模块失效模式电力电子系统的控制模块用于控制电力电子元件的工作状态,下面介绍了一些可能导致控制模块失效的模式:1. 控制芯片故障:控制芯片是控制模块的核心,当芯片受到外部电磁干扰、高温环境或过压等不利因素时,可能会失效。

2. 电源供电故障:控制模块需要稳定的电源供电,但电源供电异常、电池老化等问题可能会导致电力电子系统失效。

三、温度管理系统失效模式在电力电子系统中,温度管理系统用于控制电力电子元件的工作温度,以下是几种可能的失效模式:1. 散热器堵塞:散热器用于散热电力电子元件产生的热量,当散热器堵塞时,电力电子元件温度过高,可能造成失效。

2. 冷却液泄漏:若电力电子系统采用了液冷技术,当冷却液泄漏时,无法对电力电子元件进行有效散热,可能导致失效。

四、电力电子系统故障诊断模式电力电子系统的故障诊断模式是指通过监测、检测和分析故障,准确判定电力电子系统失效的模式。

以下是一些常见的故障诊断模式:1. 电流过大故障:当电力电子系统中的某个部件或元件电流异常过大时,可能导致系统失效,需要进行故障诊断。

揭秘电动汽车BMS系统及七大故障分析法

揭秘电动汽车BMS系统及七大故障分析法

揭秘电动汽车BMS系统及七大故障分析法电动汽车的电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)是电动汽车中十分重要的一个系统,它负责监测和管理电池组的电压、电流、温度等参数,以保证电池组的安全可靠运行。

下面将揭秘电动汽车BMS系统以及七大故障分析法。

一、电动汽车BMS系统的组成1.电池监测模块:用于监测电池组的电压、电流、温度等参数;2.电池均衡模块:对电池组进行均衡充放电,以提高电池组的整体性能;3.温度监测模块:用于监测电池组的温度,以防止电池过热;4.电池保护模块:当电池组的电压、电流等参数达到设定的安全阈值时,保护模块会采取相应的措施,如切断电源等;5.通信模块:用于与车载电脑、充电桩等设备进行通信,以实现电池状态的监测与控制;6.故障诊断模块:用于自动检测和诊断电池组的故障,并根据需求采取相应的措施;7.数据存储模块:用于存储电池组的历史数据,以供分析和优化使用。

1.数据异常故障:当BMS系统中的数据异常时,如电压、电流等参数显示异常或不准确,可能是BMS系统硬件或软件故障,需要检查并修复;2.失效故障:BMS系统失效时,可能会导致电池组过充、过放等问题,甚至引发火灾等安全隐患,此时需要检查BMS系统的保护措施是否正常,并进行修复或更换;3.通信故障:BMS系统与车载电脑、充电桩等设备通信异常时,可能无法准确获取电池组的状态信息,需检查通信模块和连接线路是否正常,并进行修复;4.温度异常故障:BMS系统无法准确监测电池组的温度时,可能会导致电池过热或过冷,进而影响电池寿命和性能,需要检查温度监测模块和连接线路是否正常;5.均衡失效故障:BMS系统的均衡模块失效时,可能会导致电池组容量不平衡,进而影响电池组的使用寿命和性能,需要检查均衡模块和连接线路是否正常;6.保护措施故障:当BMS系统的保护措施失效时,可能无法及时切断电源,保护电池组的安全,此时需要检查电池保护模块是否正常,并进行修复或更换;7.故障诊断失效故障:BMS系统的故障诊断模块失效时,可能无法对电池组的故障进行准确诊断,需检查故障诊断模块是否正常,并进行修复或更换。

锂电池系统热失控失效分析总结

锂电池系统热失控失效分析总结锂电池是目前广泛应用于电动车、便携设备和储能系统中的重要能源,但由于其特殊的化学性质,存在着可能导致热失控和失效的风险。

本文将对锂电池系统热失控失效的分析进行总结,并探讨其原因和防范措施。

锂电池系统热失控失效通常是由于电池内部过热导致的。

锂电池的内部结构非常复杂,包括正负极材料、电解液、隔膜等多种组件。

在充电和放电过程中,电池内部会产生大量的热量,如果此热量不能及时散发出去,就会导致电池内部温度升高。

当温度超过锂电池的安全工作范围时,就可能引发热失控。

热失控的原因有多种,首先是过充电或过放电。

如果电池充电或放电电流过大,就会产生大量热量。

其次是电池老化或损坏。

随着使用时间的增长,锂电池内部组件会逐渐老化,使得电池的热散发能力下降,进而导致热失控的风险增加。

此外,电池的外部环境也会影响其散热效果。

如果电池长时间暴露在高温环境中,或者电池被固定在密封空间中,都会导致电池内部温度升高而引发热失控。

热失控失效对锂电池系统来说是一个严重的问题,可能导致电池燃烧、爆炸等严重后果。

为了防范这一风险,我们可以采取以下措施。

首先,需要合理设计锂电池系统的结构,确保电池能够充分散热。

例如,可以加入散热片、散热管等散热元件来增强热量散发能力。

其次,需要制定严格的电池充放电管理策略,避免过充电和过放电。

此外,定期检查和维护锂电池的状态,及时更换老化或损坏的电池组件,也是预防热失控的重要手段。

同时,为了提高锂电池系统热失控失效的预测能力,我们可以利用先进的测试和分析技术。

例如,可以通过红外热像仪对电池进行热成像,从而及时发现电池内部的异常温度分布。

此外,还可以采用电池参数监测系统和智能管理系统,实时监测电池的电流、电压、温度等参数,以便及时发现并处理潜在的热失控风险。

总之,锂电池系统热失控失效是一个复杂而严重的问题,可能对人身安全和财产造成巨大损失。

我们必须认真分析热失控的原因,采取相应的防范措施,以确保锂电池系统的安全使用。

新能源汽车动力电池管理系统常见故障分析

701 CAN总线通信故障B M S 通过动力C A N 总线与V C U 、O B C 等通信,CAN 总线通信故障将导致电动汽车无法上电、无法充电等故障。

CAN 总线通信故障的可能原因有:CAN 总线与搭铁、电源短路或CAN 总线断路、虚接等(可用万用表进行检查,必要时用示波器检测CAN-H 、CAN-L 信号波形判断CAN 总线是否正常);CAN 总线网络故障;BMS 控制器本体故障等。

2 BMS控制器不工作B M S 控制器不工作将导致C A N 总线无法通信、车辆无法上电、无法充电等故障。

BMS 控制器不工作的可能原因有:BMS 电源电路故障,应检查供电电源是否为12 V 、供电线路熔丝是否熔断、搭铁线是否正常;BMS 连接器连接异常;BMS 控制器本体故障,在分布式BMS 中也可能是电池监控单元(CSC )故障。

3 单体电池电压采集异常BMS 通过CSC 采集单体电池电压,单体电池电压过高或过低均会触发BMS 报警,并实施断电、降低电流、限定功率等措施,以三元锂离子电池为例,BMS 监测到单体电池电压异常的报警及措施见表1所列。

单体电池电压采集异常的可能原因如下。

新能源汽车动力电池管理系统常见故障分析广西交通运输学校 卢德胜表1 BMS 监测到单体电池电压异常的报警及措施71(1)采集线端子的紧固螺栓松动或采集线与端子接触不良。

紧固螺栓松动或端子接触不良会导致单体电压采集不准确,可轻轻晃动采集线端子,若确认是接触不良,紧固固定采集线的螺栓或更换采集线。

(2)单体电池本身存在欠电压或过电压问题。

可将采集电压与万用表实际测量的电压进行对比,若采集电压与实际测量电压一致,则是单体电池故障;若采集电压与实际测量电压不一致,则是CSC 故障,集中式BMS 则为BMS 控制器故障。

4 温度采集异常通过CSC 采集动力电池温度,动力电池温度过高会导致无法充电、限定电流、限定功率等故障,动力电池温度过低会导致限定电流、限定功率充电等故障,动力电池温度过高或过低的报警及措施见表2所列。

锂电池的失效模型分析

锂电池的失效模型分析
20XX-09-23
目录
一 电池的基本原理与组成 二 水分和杂质对电池性能的影响 三 主要失效模式分析
一、电池的基本原理与组成
一、电池的基本原理与组成
一、电池的基本原理与组成
一、电池的基本原理与组成
一、电池的基本原理与组成
一、电池的基本原理与组成
一、电池的基本原理与组成
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响
三、主要失效模式分析
三、主要失效模式分析
三、主要失效模式分析
三、主要失效模式分析
三、主要失效模式分析
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Hale Waihona Puke 三、主要失效模式分析三、主要失效模式分析
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一、电池的基本原理与组成
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二、水分和杂质对电池性能的影响
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二、水分和杂质对电池性能的影响
二、水分和杂质对电池性能的影响

电池管理系统故障解析及14种常见故障案例分析

电池管理系统故障解析及14种常见故障案例分析
电池管理系统(简称BMS)是电动汽车的一部分,它能够测量,监控和控制电池系统。

在电动汽车中,这是非常重要的一部分,因为它可以确保电池的性能,可靠性和安全性。

由于电池管理系统的重要性,BMS可能会出现故障。

BMS故障分析可以分为两个部分:硬件和软件。

在硬件方面,BMS故障可能是由于传感器的失调而导致的计算误差,电路板的故障,或者其他电子组件故障等。

在软件方面,BMS故障可能是由于控制算法的误用而引起的,或者由于软件代码本身出现的故障等。

一般来说,BMS故障的原因有很多,但是有些故障比较常见,通常可以归纳为以下14种情况:
1)过电流:电池管理系统的过电流故障是由于电池放电电流过大,导致电池热量和温度过高,从而烧毁BMS模块,从而导致系统的故障。

2)过压:过压故障通常是由于电池的升压过程中造成过大的电压,从而烧毁BMS模块,从而导致系统的故障。

3)欠压:欠压故障通常是由于电池的充电过程中导致的欠压,从而烧毁BMS模块,从而导致系统的故障。

4)内短路:内短路故障是由于电池放电过程中电池内部短路而导致BMS模块烧毁,从而导致系统的故障。

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终于整理了!动力电池系统(电芯BMSPACK)失效模式分析
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研究动力电池系统的失效模式对提高电池寿命、电动车辆的安全性和可靠性、降低电动车使用成本有至关重要的意义。

本文从动力电池系统外在表现失效模式探索和后果进行分析并提出相应处理措施。

在动力电池系统设计时考虑各种失效模式以提高动力电池安全性。

动力电池系统通常由电芯、电池管理系统、Pack系统含功能元器件、线束、结构件等相关组建构成。

动力电池系统失效模式,可以分为三种不同层级的失效模式,即电芯失效模式、电池管理系统失效模式、Pack系统集成失效模式一、电芯失效模式电芯的失效模式又可分为安全性失效模式和非安全性失效模式。

电芯安全性失效主要有以下几点:1、电芯内部正负极短路:电池内短路是由电芯内部引起的,引起电池内短路的原因有很多,可能是由于电芯生产过程中缺陷导致或是因为长期振动外力导致电芯变形所致。

一旦发生严重内短路,无法阻止控制,外部保险不起作用,肯定会发生冒烟或燃烧。

如果遭遇到该情况,我们能做的就是第一时间通知车上人员逃生。

对于电池内部短路问题,目前为止电池厂家没有办法在出厂时100%将有可能发生内短路的电芯筛选出来,只能在后期充分做好检测以将发生内短路的概率降低。

2、电池单体漏液:这是非常危险,也是非常常见的失效模式。

电动汽车着火的事故很多都是因为电池漏液造成的。

电池漏液的有原因有:外力损伤;碰撞、安装不规范造成密封结构被破坏;制造原因:焊接缺陷、封合胶量不足造成密封性能不好等。

电池漏液后整个电池包的绝缘失效,单点绝缘失效问题不大,如果有两点或以上绝缘失效会发生外短路。

从实际应用情况来看,软包和塑壳电芯相比金属壳单体更容易发生漏液情况导致绝缘失效。

3、电池负极析锂:电池使用不当,过充电、低温充电、大电流充电都会导致电池负极析锂。

国内大部分厂家生产的磷酸铁锂或三元电池在0摄氏度以下充电都会发生析锂,0摄氏度以上根据电芯特性只能小电流充电。

发生负极析锂后,锂金属不
可还原,导致电池容量不可逆衰减。

析锂达到一定严重程度,形成锂枝晶,刺穿隔膜发生内短路。

所以动力电池在使用时应该严禁低温下进行充电。

4、电芯胀气鼓胀:产生胀气的原因很多,主要是因为电池内部发生副反应产生气体,最为典型的是与水发生副反应。

胀气问题可以通过在电芯生产过程严格控制水分可以避免。

一旦发生电池胀气就会发生漏液等情况。

以上几种失效模式是非常严重的问题,可能会造成人员伤亡。

即使一个电芯使用1、2年没有问题,并不代表这个电芯以后没有问题,使用越久的电池失效的风险越大。

电芯的非安全性失效只是影响使用性能,主要有以下几点:1、容量一致性差:动力电池的不一致性通常是指一组电池内电池的剩余容量差异过大、电压差异过大,引起电池续航能力变差。

引起电池间一致性变差的原因是多个方面的,包括电池的生产制造工艺,电池的存放时间长短,电池组充放电期间的的温度差异,充放电电流大小等。

目前解决方法主要是提高电池的生产制造工艺控制水平,从生产关尽可能保证电池的一致性,使用同一批次电池进行配组。

这种方法有一定效果,但无法根治,电池组使用一段时间后一致性差的问题还会出现,电池组发生不一致性问题后,如果不能及时处理,问题会愈加严重,甚至会发生危险。

2、自放电过大:电池制造时杂质造成的微短路所引起的不可逆反应是造成个别电池自放电偏大的最主要原因。

在大多电池生产厂家对电池的自放电微小时都可忽略,由于电池在长时间的充放电及搁置过程中,随环境条件发生化学反应,引起电池大自放电现象,这使电池电量降低,性能低下,不能满足使用需求。

3、低温放电容量减少:随着温度的降低,电解液低温性能不好,参与反应不够,电解液电导率降低而导致电池电阻增大,电压平台降低,容量也降低。

目前各厂家电池-20度下的放电容量基本在额定容量的70%~75%。

低温下电池放电容量减少,且放电性能差,影响电动汽车的使用性能和续驶里程。

4、电池容量衰减:电池容置衰减主要来自于活性锂离子的损失以及电极活性材料的损失。

正极活性材料层状结构规整度下降,负极活性材料上沉积钝化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,导致电池电荷传递阻抗增大。

脱嵌锂能力下降,从而导致容量的损失。

电池容量衰减是电池不可避免的问题。

但是目前电池厂家应该首要解决前面安全性失效问题和电池一致性问题,在这个基础上再考虑
延长电池的循环寿命。

二、BMS失效模式电池的单体失效不仅和电池本身有关,也和电池管理系统BMS失效有关。

BMS失效模式也会造成严重的事故有以下几类:1、BMS电压检测失效导致电池过充电或过放电:连接、压线过程或接触不良导致电压检测线失效,BMS没有电压信息,充电时该停止时没有停止。

电池过充会着火、爆炸,磷酸铁锂过充至5V以上大部分只是冒烟,但是三元电池一旦过充,会发生爆炸。

而且,过充电容易导致锂离子电池中的电解液分解释放出气体,从而导致电池鼓胀,严重的话甚至会冒烟起火;电池过放电会导致电池正极材料分子结构损坏,从而导致充不进去电;同时电池电压过低造成电解液分解,干涸发生析锂,回到电池内短路问题。

在系统设计时应该选用可靠的电压采集线,在生产过程中严格管控,杜绝电压采集线的失效。

2、BMS电流检测失效霍尔传感器失效,BMS采集不到电流,SOC无法计算,偏差大。

电流检测失效可能导致充电电流过大。

充电电流大,电芯内部发热大,温度超过一定温度,会使隔膜固化容量衰减,严重影响电池寿命。

3、BMS温度检测失效温度检测失效导致电池工作使用温度过高,电池发生不可逆反应,对电池容量、内阻有很大影响。

电芯日历寿命跟温度直接相关,45度时的循环次数是25度时的一半,另外温度过高电池易发生鼓胀、漏液,爆炸等问题,因此在电池使用过程中要严格控制电池的温度在20-45摄氏度之间,除能有效提高电池的使用寿命和可靠性之外还能有效避免电池低温充电析锂造成的短路以及高温热失控。

4、绝缘监测失效:在动力电池系统发生变形或漏液的情况下都会发生绝缘失效,如果BMS没有被检测出来,有可能发生人员触电。

因此BMS系统对监测的传感器要求应该是最高的,避免监测系统失效可以极大地提高动力电池的安全性。

5、电磁兼容问题通讯失效:对BMS系统来说,电磁兼容主要考核它抗电磁干扰能力。

电磁干扰会导致BMS通讯失效,引发以上几个问题。

6、SOC估算偏差大:目前所有BMS厂家普遍存在的问题,只偏差大小的差别。

基本上目前的检验标准要求都是5%以内,大部分厂家BMS应该都很难达到,因为实际使用中SOC误差会越来越大,因为使用环境更加的复杂,影响精度的条件更多。

三、Pack系统集成失效模式1、
汇流排的失效:如果是螺栓连接,在后期使用过程中,螺栓氧化脱落或振动导致螺栓松了都会导致导体连接处产生大量的热,极端情况下会导致动力电池着火。

因此绝大部分动力电池系统生产厂家在Pack设计时电芯与电芯连接或模块与模块连接处采用激光焊接,或在连接处增加温度传感器通过检测的手段避免汇流排的失效。

2、动力电池系统主回路连接器失效:动力电池系统高压线通过连接器与外部高压系统相连。

连接器性能不可靠,在振动下发生虚接,产生高温烧蚀连接器。

一般来说连接器温度超过90度就会发生连接失效。

因此在系统设计时连接器需要增加高压互锁功能,或在连接器附进加温度传感器,时刻监测连接器的温度以防止连接器的失效。

3、高压接触器粘黏:接触器有一定次数的带载断开,大部分接触器在大电流带载闭合时烧蚀。

在系统设计一般采用双继电器方案,按照先后顺序闭合控制以避免高压接触器粘黏。

4、熔断器过流保护失效:高压系统部件中的熔断器的选型匹配,梯度先断哪个后断哪个需要综合考虑。

振动或外部受到碰撞挤压导致动力电池发生形变,密封失效,IP等级降低,因此在系统设计时需要考率电池箱结构的碰撞防护。

根据以上动力电池系统的各种失效模式,科研人员和电池厂商需要通过不断改进工艺和技术提高锂电池电芯的安全性,BMS系统厂商要充分了解电池的性能,基于动力电池的安全设计原则,设计出安全可靠的电池系统,同时正确的使用是保障电池安全性的最终屏障。

使用者要正确使用动力电池系统,杜绝机械滥用、热滥用和电滥用,切实提高电动汽车的安全性和可靠性。

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