液流電池主要由塑膠殼上下蓋、鋰電芯、保護(hù)線路板(PCB)和可恢復(fù)保險絲(polyswitch)組成。有的廠家還配置了NTC、識別電阻、震動馬達(dá)或充電電路等元件。其優(yōu)點(diǎn)有:比能量高。具有高儲存能量密度,目前已達(dá)到460-600Wh/kg,是鉛酸電池的約6-7倍;使用壽命長,使用壽命可達(dá)到6年以上,磷酸亞鐵鋰為正極的電池用1CDOD充放,有可以使用10,000次的記錄;額定電壓高(單體工作電壓為3.7V或3.2V),約等于3只鎳鎘或鎳氫充電液流電池的串聯(lián)電壓,便于組成電池電源組;
鋰,原子序數(shù)3,原子量6.941,是最輕的堿金屬元素。為了提升安全性及電壓,科學(xué)家們發(fā)明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結(jié)構(gòu),形成了納米等級的細(xì)小儲存格子,可用來儲存鋰原子。這樣一來,即使是電池外殼破裂,氧氣進(jìn)入,也會因氧分子太大,進(jìn)不了這些細(xì)小的儲存格,使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆炸。的這種原理,使得 人們在獲得它高容量密度的同時,也達(dá)到安全的目的。充電時,正極的鋰原子會喪失電子,氧化為鋰離子。
1、直流放電內(nèi)阻測量法。根據(jù)物理公式R=V/I,測試設(shè)備讓電池在短時間內(nèi)(一般為2-3秒)強(qiáng)制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A-80A的大電流),測量此時電池兩端的電壓,并按公式計(jì)算出當(dāng)前的內(nèi)阻。2、交流壓降內(nèi)阻測量法,因?yàn)殡姵貙?shí)際上等效于一個有源電阻,因此給電池施加一個固定頻率和固定電流(目前一般使用1KHZ頻率,50mA小電流),然后對其電壓進(jìn)行采樣,經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運(yùn)放電路計(jì)算出該電池的內(nèi)阻值。
爆炸類型分析電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。此處的外部系指電芯的外部,包含了電池組內(nèi)部絕緣設(shè)計(jì)不良等所引起的短路。當(dāng)電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時,質(zhì)量好的隔膜紙,會將細(xì)孔關(guān)閉,電化學(xué)反應(yīng)終止或近乎終止,電流驟降,溫度也慢慢下降,進(jìn)而避免了爆炸發(fā)生。但是,細(xì)孔關(guān)閉率太差,或是細(xì)孔根本不會關(guān)閉的隔膜紙,會讓溫度繼續(xù)升高,更多的電解液汽化,最后將電池外殼撐破,甚至將溫度提高到使材料燃燒并爆炸。
發(fā)生熱失控主要是由于內(nèi)部產(chǎn)熱遠(yuǎn)高于散熱速率,在的內(nèi)部積攢了大量的熱量,從而引起了連鎖反應(yīng),導(dǎo)致電池起火和爆炸。1、過熱觸發(fā)熱失控導(dǎo)致動力電池過熱的原因來自于電池的選型和熱設(shè)計(jì)的不合理,或者外短路導(dǎo)致電池的溫度升高、電纜的接頭松動等,應(yīng)該從電池設(shè)計(jì)和電池管理兩個方面來解決。過充電觸發(fā)的熱失控”是指電池管理系統(tǒng)本身對過充電的電路安全功能缺失,導(dǎo)致電池的BMS已經(jīng)失控卻還在充電導(dǎo)致的。
普通人對于的概念往往來源于圓柱形電池,比如小電器用的5號電池、遙控器用的7號電池等,但僅僅是多種電池種類中的一種而已。目前汽車動力電池的電芯主要有三種,除了上述的圓柱形電池外,還有方形電池以及軟包電池。綜合來說,軟包電池的優(yōu)勢與劣勢幾乎相生相隨,因?yàn)檐洶姵氐男螤钍庆`活設(shè)計(jì)的(根據(jù)客戶的需求定制,電芯也是重新制作的),所以統(tǒng)一型號的現(xiàn)有軟包電池?cái)?shù)量太少,另外研發(fā)一套新的軟包電池組成本也挺高的。
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