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Thermisches Durchgehen der EV Power Batterie

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Thermisches Durchgehen der EV Power Batterie

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Mit der raschen Entwicklung der neuen Energiefahrzeugindustrie ist die Batterie von Elektrofahrzeugen aufgrund ihrer eigenen Eigenschaften und der Einsatzumgebung anfällig für thermisches Durchgehen. Thermisches Durchgehen führt zu thermischen Schäden an der Batterie, die zu Selbstentzündung und sogar Explosion führen können. Daher ist es von großer Bedeutung, die Ursachen des thermischen Durchgehens von Elektrofahrzeugbatterien zu analysieren und Präventivmaßnahmen vorzuschlagen. Gegenwärtig sind die Hauptgründe für das thermische Durchgehen von Elektrofahrzeugbatterien die folgenden:

1) Überladung, Überentladung und Überlastung;

2) Externer Kurzschluss, interner Kurzschluss;

3) Reduzierte Isolierung;

4) Thermisches Durchgehen des elektrischen Kerns.

Interne Kurzschlüsse und das thermische Durchgehen der Batteriezelle sind die Hauptgründe für das thermische Durchgehen der Batterie eines Elektrofahrzeugs. Um das thermische Durchgehen der Batterie eines Elektrofahrzeugs zu reduzieren, werden in diesem Papier vier Aspekte analysiert: Überladung, Überentladung, Überlast, externer Kurzschluss und thermisches Durchgehen der Batteriezelle.

1 Überladung, Entladung und Überlastung

Die Leistungsbatterie erzeugt beim Laden, Entladen und Parken viel Wärme, und der Wärmestau führt zum thermischen Durchgehen. Daher ist es notwendig, die Batterie gut zu verwalten, um Überladung, Überentladung und Überlastung zu vermeiden.

Überladung: Wenn der Ladestrom oder die Ladespannung während des Betriebs der Batterie eines Elektrofahrzeugs über einen längeren Zeitraum zu hoch ist, steigt der Innendruck der Batterie zu stark an. Wenn der Druck ein bestimmtes Niveau erreicht, steigt die Innentemperatur der Batterie, und schließlich wird die Hitze außer Kontrolle geraten. Daher ist es notwendig, den Ladestrom und die Ladespannung streng zu kontrollieren, um ein Überschreiten des sicheren Bereichs zu vermeiden.

Daher ist es notwendig, die Nutzungsdauer von Elektrofahrzeugbatterien streng zu kontrollieren, um eine übermäßige Entladung über einen langen Zeitraum zu vermeiden.

Überlastung: Wenn die Batterie eines Elektrofahrzeugs während der Nutzung für eine lange Zeit überlastet wird, führt dies auch zu einem thermischen Durchgehen.

2 Externer Kurzschluss, interner Kurzschluss

Im Allgemeinen gibt es mehrere Arten von Kurzschlussfehlern in der Batterie von Elektrofahrzeugen:

Der Kurzschluss zwischen dem Plus- und Minuspol einer Batterie wird in der Regel durch Überladung und Entladung verursacht. Wenn die Batterie während des Überlade- oder Entladevorgangs nicht rechtzeitig aufgeladen werden kann, erhöht sich der Innenwiderstand der Batterie, was zu einem Anstieg der Innentemperatur der Batterie führt.

Wenn die Temperatur bis zu einem bestimmten Grad ansteigt, zerfällt der Elektrolyt in Gas, was zu Gasausdehnung und Explosion führt. Wenn die Batterie kurzgeschlossen wird, entsteht eine große Wärmemenge, die zu einem schnellen Anstieg der Innentemperatur der Batterie und damit zu einem thermischen Durchgehen führt.

Der Kurzschluss einer einzelnen Batterie im Batteriesatz hat nicht zum thermischen Durchgehen des gesamten Batteriesatzes geführt. In der Praxis kann das thermische Durchgehen des gesamten Batteriesatzes manchmal durch einen lokalen Kurzschluss verursacht werden. Wenn ein externer Kurzschluss in einer einzelnen Batterie auftritt, kann dies Auswirkungen auf andere einzelne Batterien innerhalb der Batterie haben; wenn ein interner Kurzschluss im Akkupack auftritt, kann dies die Sicherheit des gesamten Akkupacks beeinträchtigen; wenn ein externer Kurzschluss im Akkupack auftritt, kann dies dazu führen, dass sich der gesamte Akkupack entzündet und brennt.

3 Verschlechterung der Isolierung

Die Isolationsleistung ist einer der wichtigsten Indikatoren für die Bewertung der Sicherheit von Batterien für Elektrofahrzeuge. Die Abnahme der Isolationsleistung bezieht sich auf den Verlust der galvanischen Isolationsfähigkeit der Isoliermaterialien gegenüber den umgebenden Medien aufgrund mechanischer Beschädigungen. Das Nachlassen der Isolierfähigkeit führt zu einem Kurzschluss in der Batterie des Elektrofahrzeugs, der Wärme erzeugt. Wenn die Hitze ein bestimmtes Niveau erreicht, breitet sich die Hitze entlang der Leitung nach außen aus und führt schließlich zum thermischen Durchgehen der Batterie.

Wenn nach dem thermischen Durchgehen der Batterie die Batterieisolierung bis zu einem gewissen Grad abfällt, kann der durch den externen Kurzschluss erzeugte elektrische Funke das innere Isoliermaterial durchbrechen und die Batterie explodieren lassen. Um eine Explosion der Batterie und Verbrennungsunfälle nach einem thermischen Durchgehen zu verhindern, muss die Batterie isoliert werden, um einen internen Kurzschluss zu vermeiden. Die derzeit übliche Methode besteht darin, zur Isolierung ein leitfähiges Gummipolster zwischen den Plus- und Minuspol des Akkus zu legen.

4 Thermisches Durchgehen der Zelle

Der thermische Durchschlag der Batteriezelle bezieht sich auf den Kurzschluss der Batteriezelle, der zur Erhitzung und Entzündung der Batteriezelle führt. Das thermische Durchbrennen des elektrischen Kerns kann in zwei Kategorien unterteilt werden, zum einen das thermische Durchbrennen des elektrischen Kerns, das durch einen externen Kurzschluss verursacht wird, und zum anderen das thermische Durchbrennen des elektrischen Kerns, das durch einen internen Kurzschluss des internen elektrischen Kerns verursacht wird.

Derzeit sind viele Produkte auf dem Markt, die zur Kühlung von Strombatterien verwendet werden. Wie in Abbildung 8 dargestellt, verwenden diese Produkte im Allgemeinen externe Kühlsysteme. Bei Elektrofahrzeugen können diese Produkte die Leistungsbatterie nicht effektiv kühlen, so dass es für diese Produkte schwierig ist, die Leistungsbatterie im Falle eines thermischen Durchgehens der Leistungsbatterie von Elektrofahrzeugen effektiv zu kühlen.

5 Schlussfolgerung

(1) Das thermische Durchgehen der Leistungsbatterie eines Elektrofahrzeugs ist darauf zurückzuführen, dass die in der Batterie erzeugte Wärme nicht rechtzeitig abgeleitet werden kann, wodurch die interne Temperatur über die Toleranztemperatur hinaus ansteigt und somit ein thermisches Durchgehen verursacht wird. Das Problem des thermischen Durchgehens der Leistungsbatterie sollte bereits in der Konstruktionsphase der Batterie für Elektrofahrzeuge berücksichtigt werden.

(2) Je nach den Ursachen des thermischen Durchgehens der Batterie eines Elektrofahrzeugs können Maßnahmen in der Konstruktions- und Produktionsphase ergriffen werden, um es zu verhindern, d. h. je nach den Betriebseigenschaften und den Betriebsbedingungen der Batterie wird das Sicherheitsschutzsystem für die Batterie des Elektrofahrzeugs während der Konstruktion entworfen, und es werden Normen für das Management in der Produktionsphase formuliert, um das thermische Durchgehen der Batterie wirksam zu verhindern.

(3) Die in diesem Papier beschriebenen Methoden können Verkehrsunfälle und Brandunfälle, die durch das thermische Durchgehen der Batterie eines Elektrofahrzeugs verursacht werden, wirksam verhindern und so die Sicherheit von Menschenleben und Eigentum schützen.

Mit der rasanten Entwicklung von Elektrofahrzeugen nimmt die Zahl der Unfälle, die durch das thermische Durchgehen von Elektrofahrzeugbatterien verursacht werden, stetig zu. Das thermische Durchgehen von Stromversorgungsbatterien bedroht nicht nur die Sicherheit von Fahrern, Insassen und Eigentum von Elektrofahrzeugen, sondern auch die Sicherheit der Menschen in der Umgebung von Elektrofahrzeugen. Daher sollten im Falle eines thermischen Durchgehens der Strombatterie so schnell wie möglich Maßnahmen ergriffen werden, um Unfälle zu verhindern, die durch das thermische Durchgehen der Strombatterie verursacht werden, und um die Sicherheit von Leben und Eigentum der Menschen zu schützen. Darüber hinaus sollten die Nutzer von Fahrzeugen mit neuer Energie so gut wie möglich vermeiden, ihr Fahrzeug über einen längeren Zeitraum in einem geschlossenen Raum zu parken, um ein thermisches Durchgehen zu vermeiden, das durch eine übermäßige Temperatur im Inneren des Fahrzeugs aufgrund des langfristigen Parkens in einem geschlossenen Raum verursacht wird.