三元动力电池的热失控安全性方法研究

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1、第41卷第5期中国测试Vol.41No.52015年5月CHINAMEASUREMENT&TESTMay，2015doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2015.05.031三元动力电池的热失控安全性方法研究吴飞驰袁夏顺礼袁赵久志袁秦李伟（安徽江淮汽车股份有限公司技术中心新能源汽车研究院，安徽合肥230601）摘要院为确保电动汽车安全可靠的运行，提高三元动力电池模组的热失控安全性，开展动力电池模组热失控研究。在分析电池热失控机理的基础上，提出适应电池模组结构的安全试验方法，并采用该方法模拟锂电池模组中单体电池热失控对周围电池的影响。结果表明：电池模组中单体电池的热失

2、控不会导致周围其他电池热失控；该测试方法可有效验证电池模组在滥用条件下的热失控安全性，为电动汽车安全运行提供保障。关键词院电池模组；热失控；安全性文献标志码院A文章编号院1674-5124渊2015冤05-0125-04TestingmethodstudyonthermalrunawaysafetyofNCMbatteriesWUFeichi，XIAShunli，ZHAOJiuzhi，QINLiwei（NewEnergyVehicleAcademy，TechnicalCenterofAnhuiJiangHuaiAutomobileCo.，Ltd.，Hefei230601，China）Ab

3、stract:Toensuresafeandreliableoperationofelectricvehiclesandimprovethesafetyofheatrunawayinternarydynamicbatteries，atestingmethodforthesafetyofbatterymodulestructureshasbeenproposedinaccordancewiththestudyonthermalrunawaymechanismandexperimentsofbatterypacks，andwiththismethodtheinfluencewhichcaus

4、edbymicro-shortcircuitinsinglecelltoperipheralbatterieshasbeensimulated.Testresultsdemonstratethatthermalrunawayinsinglecellwillnotaffectperipheralbatteriesandtheabovemethodcaneffectivelyverifythethermalrunawaysafetyofbattermodulesthataremisusedandthusguaranteesafeoperationofelectricvehicles.Keyw

5、ords:batterymodule；thermalrunaway；safety0引言大量热量导致周围电池温度升高，存在引发大规模锂离子动力电池相对于其他动力电池，其能量电池热失控的可能，热失控的出现是导致电池着火、[6-9]高、体积小、质量轻、安全可靠的特点成为目前纯电爆炸的最终原因。为此，本文通过模拟电池在电动汽车较为理想的能量来源[1]。但锂离子动力电池的动汽车上的使用及电池模组的单体热失控情况，研比能量高，存在较大的安全隐患[2]。为了确保电动汽究模组级电池的安全性，为电动车的安全开发提供[10-11]车可靠运行，急需开展锂电池相关安全性的试验研究。基础。目前，针对动力电池的安全

6、测试大多停留在单1电池热失控机理[3-5][12]体内部，模组级别的电池安全性研究工作相对较热失控的电池可以如下形式释放能量：1）有效少。但是，电池模组中单体电池发生热失控，会释放化学能热释放；2）热失控下的可燃物燃烧热；3）材料收稿日期院2014-08-12曰收到修改稿日期院2014-10-21相变过程中的熵变产物；4）过流产热（内阻）。作者简介：吴飞驰（1989-），男，福建晋江市人，研究方向为电池释放能量可由下式表示：2兹电动车动力电池。Esum=UIt+IRt+m驻cHm+T驻S+etc…（1）126中国测试2015年5月式中第1项是对外释放电能的主要形式，该项是率的加热电阻丝缠

7、绕在位于电池模组中间位置的电可控的；第2与第3项是内阻消耗电能的主要形式，池单体上，同时在该电池壳体侧面布置温感以监控最不可控；第4项等均可忽略。电池内部（外部）短路温度；该电池单体相邻的电池上同样布置温感监控温过程中出现的热聚集以及由于热聚集导致的内部度变化，将电池单体按动力电池总成的模组结构进可燃物燃烧产热，是电池出现恶劣安全事故的根行并联组装并充至满电；电池单体上的温感连接至源。对于特定的电池，主要热源是内阻，占总产热的温度巡