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EV Power Battery Umwelt- und Sicherheitstest - Teil 1

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EV Power Battery Umwelt- und Sicherheitstest - Teil 1

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Ein Entwicklungstrend in der Automobilindustrie der Zukunft: Elektrofahrzeuge. Ihr größtes Sicherheitsrisiko ist die Explosion, der Brand und die Verbrennung der Strombatterie. In der Tat sind Brände und Verbrennungen von Elektrofahrzeugen keine Seltenheit. Zu den weltweiten Bränden von Elektrofahrzeugen gehören auch die spontane Verbrennung von Zotye, Brände bei Kollisionen mit Volanda, die mehrere Tage später ausbrechen, und Brände von Coupés. Diese Unfälle haben weit verbreitete Besorgnis über die Sicherheit der in Elektrofahrzeugen verwendeten Lithium-Ionen-Batterien geweckt.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Fahrzeugen mit neuer Energie, die mit Batterien betrieben werden, wird die Sicherheit von Batterien immer wichtiger. Die Sicherheitsleistung von Batterien gewinnt zunehmend an Bedeutung. Aus der Perspektive der Batterie selbst ist sie ein Energieträger, und es gibt inhärente Sicherheitsfaktoren in verschiedenen elektrochemischen Systemen. Unterschiedliche Kapazitäten. Die Unterschiede in den Herstellungsverfahren sowie die Umgebung und der Grad der Nutzung haben einen erheblichen Einfluss auf die Sicherheit von Batterien.

1 Umweltprüfung

Die sichere Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien unter verschiedenen Umweltbedingungen ist entscheidend. Unter allen Umweltfaktoren. Die Temperatur hat den größten Einfluss auf die Lade- und Entladeleistung von Lithiumbatterien. Die Schnittstelle zwischen Elektroden/Elektrolyten gilt als das Herzstück von Lithiumbatterien. Sinkt die Temperatur, sinkt auch die Reaktionsgeschwindigkeit der Elektrode: Wenn die Spannung der Lithiumbatterie konstant bleibt, sinkt der Entladestrom. Die Ausgangsleistung von Lithiumbatterien nimmt ebenfalls ab. Steigt die Temperatur, erhöht sich die Ausgangsleistung von Lithiumbatterien. Die Temperatur wirkt sich auch auf die Übertragungsgeschwindigkeit des Elektrolyten aus, wobei ein Temperaturanstieg die Übertragung beschleunigt und ein Temperaturrückgang sie verlangsamt: Die Lade- und Entladeleistung von Lithiumbatterien wird ebenfalls beeinträchtigt. Wenn die Temperatur jedoch zu hoch ist, wird das chemische Gleichgewicht in der Lithiumbatterie gestört. Wir haben routinemäßige Umwelttests am Beispiel einer 20-Ah-Einzel-Lithium-Ionen-Batterie durchgeführt:

a) Erstens. In einer Prüfkammer mit einer Umgebungstemperatur von (20 ± 5) ℃ bei Raumtemperatur. Die Lithium-Ionen-Batterie wird mit einem Strom von 1 IV A entladen, bis die Entladeschlussspannung 2,0 V beträgt. Testen Sie zu diesem Zeitpunkt diesen Batteriesatz. Der Kapazitätswert sollte nicht unter dem Nennwert liegen und 110% des Kapazitätswertes nicht überschreiten. Das Ergebnis des Kapazitätstests beträgt 21 Ah, was 105 % des Nennwerts entspricht und anzeigt, dass die Lithium-Ionen-Batterie bei Raumtemperatur von (20 ± 5) ℃ innerhalb des qualifizierten Bereichs liegt.

b) Zweitens: Lagern Sie voll geladene Lithium-Ionen-Batterien 20 Stunden lang in einer Tieftemperaturprüfkammer bei (-20 ± 2) ℃. Entladung mit einem Strom von 1 IVA unter Umgebungsbedingungen von (-20 ± 2) ℃. Die Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie sollte nicht unter 70 % des Nennwerts liegen, bis die Entladeschlussspannung 2,0 V beträgt. Nach der Messung beträgt die Batteriekapazität 20 Ah, was dem Nennwert entspricht, was bedeutet, dass es bei einer niedrigen Temperatur von 20 ℃ keine Änderung des Kapazitätswerts gibt.

C) Schließlich. Lagern Sie voll geladene Lithium-Ionen-Batterien 5 Stunden lang in einer Hochtemperaturprüfkammer bei (55 ± 2) ℃ und entladen Sie sie dann mit einem Strom von 1 IV A unter (55 ± 2) ℃, bis die Entladeschlussspannung 2,0 V beträgt. Die Kapazität sollte nicht weniger als 95 % des Nennwertes betragen. Der tatsächlich gemessene Kapazitätswert beträgt 20 Ah. Bei einer hohen Temperatur von 55 ℃ bleibt der Kapazitätswert unverändert.

Gemäß den oben genannten Versuchsanweisungen. Obwohl theoretisch, hat die Umwelt einen Einfluss auf Lithium-Ionen-Batterien. Aber die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass diese Gruppe von Lithium-Ionen-Batterien unter Temperaturänderungen funktioniert. Der Kapazitätswert hat sich nicht wesentlich verändert. Lithium-Ionen-Batterien werden als Antriebsbatterien für Elektrofahrzeuge verwendet. Dazu werden einzelne Lithium-Ionen-Batterien mit geringem Volumen in Reihe und parallel geschaltet, um das gesamte Fahrzeug mit Energie zu versorgen. So. Für die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien, die in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Die Sicherheit der einzelnen Lithium-Ionen-Batterien ist entscheidend.

2.Sicherheitstest

Die Einzelzellenbatterie von Lithium-Ionen-Batterien ist ein relativ komplexes elektrochemisches System, das sich aus Komponenten wie der positiven Elektrode, der negativen Elektrode, dem Separator und dem Elektrolyten zusammensetzt. Der Grad ihrer Sicherheit hängt vom "Bodenplatteneffekt" der gesamten Komponente ab. Nur wenn die Sicherheit der einzelnen Komponenten gewährleistet ist, kann die Gesamtleistung der Batterie nach der Reihen- und Parallelschaltung sicher verbessert werden. Wie können wir also die Sicherheit der einzelnen Lithium-Ionen-Batterien gewährleisten? Wir müssen dies durch die folgenden Sicherheitstests überprüfen (Sicherheitsleistungstests sind zerstörende Tests. Aus Sicherheitsgründen sollte die geprüfte Batterie in einer explosionsgeschützten Kammer untergebracht werden):

a) Überentladung

Lithium-Ionen-Batterien werden in einer explosionsgeschützten Kammer bei Raumtemperatur (20 ± 5) ℃ gelagert. Mit einem Strom von 1 IV A entladen, bis die Spannung der Batterie 0 V erreicht (wenn eine elektronische Schutzschaltung vorhanden ist, sollte die elektronische Entladeschutzschaltung vorübergehend entfernt werden). Lithium-Ionen-Batterien sollten nicht explodieren, Feuer fangen oder Flüssigkeit auslaufen, wie in Abbildung 1 dargestellt. Die Tests haben ergeben, dass die oben genannten Situationen bei Lithium-Ionen-Batterien nicht auftreten. Der Zweck dieses Versuchs ist es, die Reichweite von Elektrofahrzeugen über die angegebene Batteriekapazität hinaus zu bewerten. Sicherheitsleistung von Lithium-Ionen-Batterien unter extremen Entladebedingungen.

b) Überladung

Es gibt zwei Möglichkeiten, Überladungstests an Lithium-Ionen-Batterien durchzuführen:

1) Lithium-Ionen-Batterien werden in einer explosionsgeschützten Kammer bei Raumtemperatur (20 ± 5) ℃ mit einem Strom von 3 IV A geladen. Die Prüfung wird abgebrochen, wenn die Batteriespannung 5 V erreicht oder die Ladezeit 90 Minuten beträgt (eine der Bedingungen hat Vorrang);

2) Laden Sie mit einem Strom von 9 IV A und beenden Sie den Test, wenn die Spannung der Lithium-Ionen-Batterie 10 V erreicht hat. Die Lithium-Ionen-Batterie ist nicht explodiert und hat kein Feuer gefangen. Mit diesem Versuch soll das Aufladen von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge bewertet werden. Wenn das Ladegerät die Kontrolle verliert oder Unfälle aufgrund menschlicher Faktoren auftreten. Verursachung von Überladungen mit hohem Strom. Die Sicherheitsleistung von Lithium-Ionen-Batterien in diesem Zustand.