Решения проблемы теплового разгона литиевых батарей в процессе обработки

Здравствуйте, Даса. Существуют различные причины возгорания литиевых батарей, включая тепловой разгон, внутреннее короткое замыкание батареи, чрезмерный разряд и перезаряд и т.д., помимо внутренних дефектов батареи. Как обстоят дела с литиевыми батареями в гибридных электромобилях? Аккумуляторный блок Какие решения предлагают поставщики для предотвращения подобных случаев теплового разгона при управлении температурой батареи в процессе её обработки?

Да, я с удовольствием отвечу на ваш вопрос:

Поставщики литий-ионных аккумуляторных батарей для гибридных электромобилей могут значительно снизить риски теплового разгона во время обработки и сборки батарей за счет надежной конструкции, контроля производства и интегрированных систем терморегулирования (TMS). Это позволяет сосредоточиться на эксплуатационных факторах, таких как выделение/рассеивание тепла во время сборки, а не на производственных дефектах отдельных элементов.

1. При проектировании упаковки учитывайте эффективные системы терморегулирования (TMS) с самого начала.

Внедрите активное и пассивное управление тепловым режимом на этапе проектирования аккумуляторного блока:

• Активная система терморегулирования (TMS)**: Используйте жидкостные охлаждающие пластины, воздушное охлаждение или системы на основе хладагента с насосами, клапанами и теплообменниками. Они обеспечивают циркуляцию охлаждающей жидкости для равномерного рассеивания тепла во время зарядки/разрядки и предотвращения образования локальных перегревов. Поддерживайте оптимальную температуру элементов в диапазоне 15–35 °C.
• Пассивная термомеханическая обработка (ТМО)**: Нанесение теплопроводящих материалов (ТМИ), таких как теплопроводящие пасты, прокладки или заполнители зазоров, между ячейками/модулями и охлаждающими пластинами. Использование материалов с фазовым переходом (МФП) или изоляционных барьеров (например, вспучивающихся материалов или пенопластов) для поглощения тепла и предотвращения его распространения между ячейками.
• Особенности конструкции**: Обеспечивают надлежащее расстояние между ячейками, компрессионные прокладки, вентиляционные каналы и разделение на отсеки для отвода тепла/газа и ограничения его распространения. Конструкция обеспечивает равномерное распределение температуры по всему блоку.

В процессе сборки: точно наносите термопасты/заполнители зазоров и клеи (например, с помощью автоматического дозирования) для обеспечения равномерной теплопроводности и сцепления с холодными пластинами. Контролируйте процесс отверждения, чтобы избежать дефектов.

2. Внедрить строгий контроль производственных процессов и обеспечение качества при сборке упаковки.

Даже при отсутствии дефектов ячеек, ошибки сборки (несоосность, загрязнение, плохие соединения) могут привести к коротким замыканиям или неравномерному нагреву:

Сборка в чистом помещении или контролируемой среде** — Сведите к минимуму пыль, металлические частицы или влагу, которые могут вызвать внутренние короткие замыкания. Автоматизированные процессы** — Использование высокоточной робототехники для размещения ячеек, сварки/соединения шин и нанесения материалов обеспечивает стабильность и предотвращает механические напряжения/повреждения. Контроль и тестирование в режиме реального времени**: Электрические испытания (напряжение, сопротивление, изоляция) для обнаружения коротких замыканий или дисбаланса. Для проверки наличия перегрева после сборки можно использовать тепловизионную технику или датчики. Рентгеновский или другой неразрушающий контроль для проверки соосности и соединений. Проведение испытаний на формирование/циклирование при контролируемых температурах для проверки поведения упаковочного пакета. Избегайте механических/электрических повреждений** — Бережное обращение во избежание деформации элементов; правильный момент затяжки крепежных элементов; изоляция высоковольтных компонентов (Шины, и т. д.).

3. Внедрите сложную систему управления батареями (BMS).

Система управления зданием (BMS) имеет решающее значение для постоянного мониторинга и контроля:

• Отслеживайте напряжение, ток и температуру отдельных ячеек в режиме реального времени.
• Включите активную балансировку для предотвращения перезаряда/переразряда.
• При возникновении неисправностей срабатывают системы охлаждения, ограничения тока или происходит отключение оборудования.
• Включить в программу раннее обнаружение газовых/давленческих/температурных факторов, предшествующих неконтролируемому выбросу.

В процессе производства: Проведите тщательную калибровку и тестирование системы управления батареями (BMS) во время сборки упаковки и валидации на заключительном этапе производства. Дополнительные рекомендации по управлению тепловыми процессами в технологической отрасли Равномерная сборка** — Располагайте ячейки в конфигурациях (например, выровненными рядами), которые способствуют равномерному распределению тепла и упрощают интеграцию с системами охлаждения. Выбор материалов** — Выбирайте огнестойкие, теплопроводящие герметики, пенопласты или покрытия, которые также обеспечивают электроизоляцию и структурную целостность. Они могут изолировать тепло и предотвращать его распространение. Вентиляция и герметизация** — Разрабатывайте корпуса для газовых пакетов с направленной вентиляцией и барьерами для предотвращения распространения газов/тепла. Проверка после сборки** — Проведите испытания на термическое циклирование, испытания на устойчивость к механическим воздействиям (имитация перезаряда, короткого замыкания) и испытания на распространение сигнала для проверки работы TMS в условиях стресса. Предположите, что может произойти событие, затрагивающее одну ячейку, и убедитесь, что конструкция блока его предотвращает (подход, вдохновленный НАСА).

Краткий обзор ключевых действий поставщиков

Поставщикам следует применять стратегию «многоуровневой защиты»: предотвращение возникновения проблем (с помощью TMS + BMS + чистых процессов), раннее обнаружение (датчики) и смягчение распространения (барьеры + вентиляция + теплоотвод). Это предполагает тесное сотрудничество между группами проектирования, технологического проектирования и контроля качества, а также соблюдение стандартов, подобных тем, которые применяются к безопасности батарей электромобилей/гибридных автомобилей.

В числе постоянных усовершенствований – использование ИИ/машинного обучения для прогнозного мониторинга, передовые материалы (например, улучшенные фазоизменяющиеся материалы) и цифровые двойники для моделирования. Эти меры доказали свою эффективность в снижении количества инцидентов в производстве и эксплуатации при строгом применении. Для гибридных электромобилей (часто с высокой удельной мощностью, но частыми циклами работы) следует уделять особое внимание надежному жидкостному охлаждению и виброустойчивой сборке.

Надеюсь, вышеизложенное вам поможет. Если у вас есть дополнительные комментарии, пожалуйста, оставьте сообщение ниже.