风冷圆柱形锂离子电池系统热失控扩展特性

2021-03-19张志鸿牟俊彦孟玉发

储能科学与技术 2021年2期

关键词：系统

张志鸿，牟俊彦，孟玉发

(中车资阳机车有限公司，四川资阳 641300)

大功率混合动力机车成熟产品及应用较少，缺乏安全事故方面数据，但是动力汽车行业已有大量安全事故的统计数据。近年来汽车动力电池事故均是由于电池组中的某一个电池单体发生热失控后产生大量热，导致周围电池单体受热引发热失控扩展[1]。热失控不仅是发生安全性问题的本质原因，也成为了制约锂离子电池性能表现的短板之一[2-3]。

锂离子动力电池系统热失控安全性事故发生有两种情况，一种是电池系统长期老化带来的可靠性降低；另一种是突发事件造成电池系统损坏[4]。不断发展的冷却技术和BMS 技术保证了在正常情况下监测电池的安全状态，并进行主动保护。但随着该技术的复杂化、设备老化，系统的可靠性逐渐降低，以及不可预判的突发事件，该类技术不能完全保证电池系统的安全[5]。需要在动力电池系统中应用热失控扩展阻断技术，当所有安全防护技术失效且出现局部单体热失控后防止引发其他单体热失控，从而降低危害和损失。

造成锂离子动力电池热失控事故的触发形式很多，其他触发形式的机理分析都离不开对于热触发机理的研究[6]。因此，文中通过指定电池系统内单体热失控，仿真计算电池系统温度特性，探究模组内部、电池包间热失控传播特性。