Sut mae'r batri pŵer nad yw'n hunan-danio yn cael ei wneud?
Ychydig ddyddiau yn ôl, quot CCTV' s" Heddiw' s Datganiad" adroddodd colofn ddamwain hylosgi digymell ar Samsung Note 4 yn 2017, a achosodd i ferch 4 oed losgi ei hwyneb. Cafodd ffonau symudol Samsung' s eu gwahardd hyd yn oed rhag cael eu cludo ar awyrennau oherwydd problemau llosgi digymell.
Os gallai hylosgiad digymell batri ffôn symudol 3,500 mAh achosi ichi gael eich anafu, yna gan ddechrau am 16kWh, bydd canlyniadau llosgi cerbydau trydan pur yn ddigymell gydag uchafswm o dros 80kWh hyd yn oed yn fwy ofnadwy.
Fodd bynnag, ymddengys nad amharwyd ar ddamwain batri Tesla. Cafwyd hyd i ddamwain tân yr amheuir ei bod yn digwydd yn batri Tesla Model S yn Hong Kong yn gynharach. Glaniodd y cerbyd ym mis Medi 2015.
Wrth edrych yn ôl ar y damweiniau diweddar, y modelau yn y bôn oedd Model S y genhedlaeth gyntaf a roddwyd ar y farchnad yn 2013-2015, ac roedd oes y batri yn fwy na 4-6 blynedd.
Y dyfyniad &; dyfyniad cyntaf" ymddangosodd Model S ym mis Hydref 2013-pan oedd Model S yn gyrru, tarodd y siasi wrthrych miniog. Yna cyhoeddodd y cerbyd larwm a gadawodd y perchennog y cerbyd a ffoi. Ar ôl 20 munud, dechreuodd y cerbyd losgi, Model S Llosgwyd y ffrâm.
Mewn gwirionedd," First Burn" datgelodd yn amwys ganlyniadau ofnadwy llosgi batris lithiwm gallu mawr o'r fath yn ddigymell, ac mae'r rheswm sylfaenol yn gorwedd wrth wefru'n gyflym a rhyddhau batris lithiwm yn gyflym, sydd nid yn unig yn achosi niwed mawr i'r batri, ond sydd hefyd yn effeithio ar reolaeth thermol y batri. Mae'r gofynion yn uchel iawn, ac mae Model S yn cyfateb yn berffaith i'r ddau bwynt uchod.
Mae diogelwch batri yn rhagofyniad mawr i ni fwynhau'r bywyd cyfleus a ddaw yn sgil trydaneiddio. Er mwyn sicrhau diogelwch batris cerbydau trydan, ni waeth y wlad, mae gwneuthurwyr batri neu wneuthurwyr ceir wedi gwneud llawer o waith ar gyfer hyn.
Pa fathau o fatris pŵer sy'n cael eu defnyddio heddiw, a sut mae'r wlad, OEMs, a gweithgynhyrchwyr batri pŵer yn sicrhau diogelwch batri cerbydau trydan? y bywyd hwn.
Batri pŵer heddiw
Ar ôl blynyddoedd o ddatblygiad, arweiniodd cerbydau trydan pur a cherbydau hybrid mewn ffrwydrad wedi'i chwythu'n llawn yn 2018. Yr ymateb yn y farchnad batri pŵer yw'r cynnydd parhaus mewn llwythi batri pŵer.
Sut mae'r batri pŵer nad yw'n hunan-danio yn cael ei wneud?
Mae llwythi batri pŵer yn ystod 10 mis cyntaf 2018 wedi rhagori ar 2017, gyda thwf o flwyddyn i flwyddyn o fwy nag 84%, a chyrhaeddodd cyfanswm y pŵer gosodedig 56.89GWh.
Gyda lansiad parhaus modelau ynni newydd gan hen OEMs yn 2019 a chyflenwi cwmnïau ceir pŵer newydd, disgwylir i'r nifer hwn barhau i dyfu yn 2019.
Ar hyn o bryd, y prif fatris a ddefnyddir mewn cerbydau ynni newydd ar y farchnad yw'r batris lithiwm teiran a ddefnyddir fwyaf, batris ffosffad haearn lithiwm diogel a sefydlog, a batris hydrid unigryw nicel-metel Toyota'
O gymharu cerbydau trydan cyn 2017, gellir canfod bod dwysedd ynni batris pŵer wedi codi o 103.3Wh / kg i 142.4Wh / kg, ac mae'r wlad wedi gosod targed o 300kWh / kg erbyn 2020. Y rheswm sylfaenol dros y fath mae cynnydd enfawr yn nwysedd ynni batris pŵer yn gorwedd wrth gymhwyso batris lithiwm teiran yn eang.
Mae cerbydau sy'n defnyddio batris pŵer lithiwm teiran yn cynnwys model 3, Corolla e +, BYD Yuan EV, a llawer o fodelau ynni newydd prif ffrwd eraill.
Sut mae'r batri pŵer nad yw'n hunan-danio yn cael ei wneud?
Mae mantais lithiwm teiran yn gorwedd yn ei ddwysedd ynni uchel. Ar hyn o bryd, gall y batris Tesla a Panasonic mwyaf datblygedig gyrraedd yn agos at 300kWh / kg, tra gall CATL a BYD gyrraedd 200kWh / kg ar hyn o bryd. Ar hyn o bryd, mae gan ddeunyddiau batri lithiwm teiran lawer o le i wella o hyd. . Fodd bynnag, nid yw'r perfformiad diogelwch a'r cylch batri cystal â batris ffosffad haearn lithiwm, ac maent yn cael eu gwahardd gan y wladwriaeth rhag cael eu defnyddio ar gerbydau teithwyr.
Batris ffosffad haearn lithiwm yw cyfran y farchnad yn ail yn unig i lithiwm teiran. Oherwydd eu perfformiad diogelwch rhagorol, fe'u defnyddir yn bennaf mewn cerbydau masnachol. Ar hyn o bryd, mae'r bysiau trydan sy'n rhedeg ar y strydoedd yn defnyddio batris ffosffad haearn lithiwm yn bennaf.
O'i gymharu â batris lithiwm teiran, mae anwadaliad electrolyt yn digwydd ar 200 gradd Celsius, sy'n dueddol o hylosgiad digymell. Dim ond ar 800 gradd Celsius y bydd y broblem hon gan fatris ffosffad haearn lithiwm. Fodd bynnag, dim ond 150kWh / h y gall BYD, sydd â'r dwysedd batri uchaf ar hyn o bryd, gyrraedd. Mae cyfres BYD Dynasty, a ddefnyddiodd fatris ffosffad haearn lithiwm, hefyd wedi newid i fatris lithiwm teiran.
Nawr bod dwysedd egni batris ffosffad haearn lithiwm yn agos at y terfyn damcaniaethol, nid oes llawer o le i wella. Ar ben hynny, bydd y gallu yn cael ei leihau llai nag 20% ar ôl codi tâl 100 gwaith yn is na -10 gradd, ac yn y bôn mae'n anodd ei ddefnyddio mewn amgylcheddau oer.
Fel ar gyfer batris hydrid unigryw nicel-metel Toyota' s, er bod y diogelwch a'r dibynadwyedd wedi'u profi ers blynyddoedd lawer, ni chafwyd unrhyw ddamweiniau diogelwch batri ar ôl cymaint o flynyddoedd o ddefnydd. Fodd bynnag, mae Toyota wedi sefydlu gormod o rwystrau patent yn hyn o beth, gan ei gwneud hi'n anodd i weithgynhyrchwyr eraill eu defnyddio.
Mae amseroedd beicio batris Ni-MH yn isel iawn, a dim ond cylchoedd gwefr isel a rhyddhau isel sy'n bosibl. Mae Toyota Prius yn cadw'r batri ar gapasiti 40% i 60%. Yn ogystal, mae'r dwysedd egni hyd yn oed yn is na batris ffosffad haearn lithiwm, felly ni ellir ei ddefnyddio mewn modelau hybrid a modelau trydan pur. Mae modelau hybrid Toyota' s a modelau trydan pur hefyd yn defnyddio batris lithiwm teiran.
Gan ddibynnu ar gyfran helaeth y farchnad o fatris lithiwm teiran a batris ffosffad haearn lithiwm, rhagorodd llwythi CATL 2018 ar rai Panasonic, a oedd yn dibynnu ar Tesla a Toyota a modelau hybrid trydan pur eraill, a BYD, sy'n cyflenwi ei fodelau ei hun yn bennaf. Yn dyheu am fod yn hyrwyddwr llwythi, gyda chyfran o'r farchnad o 41.3% yn y farchnad ddomestig.
Fodd bynnag, o ran dwysedd ynni a chost, maent o dan anfantais o hyd o gymharu â Panasonic, LG a batris Japaneaidd a Corea eraill. Mae p'un a ellir cynnal y farchnad gyfredol ar ôl lleihau cymorthdaliadau yn dal i fod yn nod cwestiwn. Wrth gwrs, fel partner BMW mewn batri, credaf fod gan CATL ddigon o gryfder i ddatblygu cynhyrchion â phrisiau is a chynhyrchion gwell.
Sut mae batris lithiwm-ion yn llosgi
Wel, ar ôl siarad am ddosbarthu batris pŵer a'r gorffennol a'r presennol, nawr gadewch i' s siarad am y batri lithiwm gyda'r gyfran fwyaf o'r farchnad, pam ei bod mor hawdd mynd ar dân.
Ffynhonnell tân batri lithiwm yw rhediad thermol.
Y prif resymau dros orboethi a llosgi digymell batris lithiwm yw mewnol ac allanol. Yr achos mewnol yn bennaf yw heneiddio'r batri, ac mae'r achosion allanol yn bennaf: pwniad, gwrthdrawiad, cylched byr, gorboethi allanol, a rhyddhau a gor-godi pŵer uchel.
Mae batris lithiwm yn cynnwys electrod positif, electrod negyddol, a gwahanydd sy'n caniatáu i ïonau lithiwm basio drwodd yn unig. Mae'r batri yn allyrru gwres yn ystod y llawdriniaeth. Pan gynyddir y tymheredd i dymheredd penodol, bydd y diaffram yn cau'n thermol, gan atal ïonau lithiwm rhag pasio trwodd, ynysu electrodau positif a negyddol y batri, atal yr adwaith, ac atal y batri rhag gorboethi.
Fodd bynnag, bydd y diaffram yn rhwygo ar ôl tymheredd penodol ac yn colli ei effaith amddiffynnol. Pan fydd gwres allanol yn achosi i'r diaffram rwygo, neu ddifrod corfforol fel pwniad neu wrthdrawiad, neu hyd yn oed y grisial ïon lithiwm a ffurfiwyd gan yr electrod negyddol sy'n heneiddio yn tyllu'r diaffram, ni fydd y diaffram yn gallu ynysu'r electrodau positif a negyddol, ac bydd cylched byr mewnol yn digwydd yn y batri.
Oherwydd y gylched fer fewnol, mae gan y batri gyswllt ardal fawr rhwng yr electrodau positif a negyddol ac mae'n adweithio'n dreisgar, gan ryddhau llawer o wres, ac mae'r broses hon yn parhau i ddwysau, ac mae'r tymheredd yn parhau i godi.
Nid yw'r electrolyt a ddefnyddir mewn batris lithiwm yn sefydlog ar dymheredd uchel. Yn ogystal ag anwadaliad ar dymheredd uchel, bydd ffurfio nwy yn achosi i'r batri ehangu a rhwygo, sy'n dwysáu'r cylched fer fewnol. Ar ôl cyrraedd tymheredd penodol, bydd cyfres o adweithiau dadelfennu yn digwydd, a llawer iawn o Wres, bydd y gwres hwn yn achosi i'r adwaith ddwysáu ymhellach, ac yn y pen draw yn cynhyrchu'r effaith hunan-gynhesu.
Pan fydd gan batri lithiwm gylched fer fewnol oherwydd amryw resymau, gall y gwres sy'n cael ei ryddhau achosi adwaith cadwyn o'r batri sy'n weddill, a fydd yn y pen draw yn arwain at ardal fawr o ffo thermol.
Mae'r electrolyt a ddefnyddir mewn batris lithiwm yn doddydd organig anweddol a fflamadwy, y gellir ei danio o dan ffo thermol. Roedd yr hyn a ymddangosodd o'r diwedd yn union fel mewn sawl damwain hylosgi digymell Model S. Gollyngwyd llawer iawn o fwg yn sydyn, a thaniwyd y tân mewn cyfnod byr, ac roedd yn anodd diffodd y tân.
Mae safonau gorfodol cenedlaethol yn sicrhau diogelwch
Gan fod problemau gyda batris lithiwm, er mwyn sicrhau defnydd diogel o fatris lithiwm mewn cerbydau teithwyr, mae'r wladwriaeth wedi sefydlu dwy set o safonau gorfodol llym ar gyfer batris ceir teithwyr a batris storio, gan gynnwys gwledydd system, gyda phrawf diogelwch 16 a 10 eitemau yn y drefn honno. Rhaid pasio pob prawf ar yr un pryd, a gellir marchnata cerbydau trydan sy'n cwrdd â'r ddwy safon genedlaethol i fodloni defnyddwyr.
Perfformir yr holl brofion o dan yr amod bod y batri wedi'i wefru'n llawn. Mae nifer o'r profion yn fwy treisgar. Bydd y cyfarwyddwr yn siarad amdano'n fanwl ac yn gadael i bawb deimlo cadernid y safon hon.
Y prawf aciwbigo yw defnyddio nodwydd ddur â diamedr o 6-8mm i bwnio yn fertigol ar gyflymder o 25mm / s a threiddio o leiaf tri batris, ac mae'r nodwydd ddur yn aros yn y batri. Arsylwch am awr heb ffrwydrad, hylosgi na thân.
Mae'r prawf gwresogi i gynyddu i 130 gradd ar gyfradd o 5 gradd Celsius y funud a'i gadw am 30 munud. Ar ôl atal y gwres, arsylwch am awr na all ffrwydrad, hylosgi na thân ddigwydd.
Y prawf cylchred tymheredd yw addasu'r tymheredd yn ôl tymheredd a hyd y tabl uchod, beicio 5 gwaith, ac arsylwi am awr ar ôl hynny, ond nid oes ffrwydrad, hylosgi na thân o hyd.
Mae yna hefyd brawf tân allanol. Defnyddir basn olew tanwydd sy'n fwy na'r system batri. Mae'r batri yn agored yn uniongyrchol i 50 cm uwchben y brazier. Mae'r fflam yn llosgi'r batri yn uniongyrchol am 70 eiliad, ac yna ychwanegir y plât gorchudd am 60 eiliad neu'n uniongyrchol. Parhewch i losgi am 60 eiliad. Os oes gan y batri fflam ar ôl gadael y ffynhonnell dân, bydd yn cymryd llai na 2 funud i'w diffodd. Arsylwch am 2 awr, ni ddylai fod ffrwydrad, hylosgi na thân.
Mewn gwirionedd, ar ôl y profion safonol llym hyn, nid yw'r tebygolrwydd o danio batris pŵer cerbydau trydan yn ddigymell yn uwch na cherbydau tanwydd. Ar gyfer cerbydau trydan pur neu gerbydau hybrid sy'n cael eu cynhyrchu a'u gwerthu gan OEMs pwerus, gall pawb fod yn dawel eu meddwl o ran diogelwch. .
Gwella perfformiad diogelwch yn barhaus
Yn ychwanegol at y perfformiad diogelwch a nodir gan safonau gorfodol cenedlaethol y batri ei hun, er mwyn sicrhau diogelwch batri pŵer y cerbyd, mae yna lawer o offer arall i sicrhau ei ddiogelwch.
Er enghraifft, ar ôl i Tesla gael ei losgi gan fatri atalnodi yn 2013, ailgynlluniodd Tesla ddyfais amddiffyn allanol y batri.
Defnyddio deunyddiau aloi alwminiwm a thitaniwm i greu dyfyniad gwyro &; quot" gall nid yn unig amddiffyn rhag effeithiau blaen, ond hefyd herio rhai gwrthrychau sy'n tasgu neu'n atalnodi, sy'n lleihau'n fawr y tebygolrwydd y bydd y batri yn cael ei atalnodi a'i effeithio o'r tu allan.
Dyfais bwysig arall i osgoi gorboethi batri yw algorithm rheoli pŵer BMS y system bŵer. Gall algorithm rheoli pŵer effeithiol osgoi gor-godi tâl yn effeithiol. Oherwydd na ellir canfod pŵer y batri yn uniongyrchol, dim ond yn ôl cerrynt a foltedd y gellir ei amcangyfrif. Pan fydd y strategaeth rheoli pŵer yn anghywir oherwydd y tywydd a rhesymau eraill, mae'n hawdd achosi gor-godi tâl.
Mae gordaliad yn achosi i electrod positif y batri doddi, mae'r electrolyt yn cael ei ocsidio a'i ddadelfennu, mae'r batri yn cynhesu ac yn chwyddo ac yn torri, ac o'r diwedd yn mynd ar dân.
Nawr mae gwahanol dimau ledled y byd yn astudio algorithmau rheoli pŵer mwy datblygedig ac effeithiol. Gall algorithm rheoli pŵer rhagorol nid yn unig ganfod gordaliad batri mewn pryd i osgoi gorboethi, ond hefyd gydnabod a yw cylched fer fewnol yn digwydd, rhoi rhybuddion i bersonél cerbydau, a thywys personél i ddianc yn gyflym.
Gall hyd yn oed ostwng tymheredd y rhan cylched fer fewnol trwy'r system afradu gwres gweithredol, ac yn olaf gwireddu'r rheolaeth tymheredd cyn y rhediad thermol.
Wrth gwrs, ffordd arall yw defnyddio strategaeth rheoli tymheredd weithredol, gan ddefnyddio system cylchrediad hylif-oeri i lapio'r pecyn batri. Gall nid yn unig osgoi gor-wefru a gor-godi tâl a achosir gan fod tymheredd y batri yn rhy uchel neu'n rhy isel, ond hefyd yn cadw'r batri mewn ystod tymheredd addas, gan gadw'r batri yn gwefru ar y tymheredd gorau, a chyflawni'r effaith codi tâl cyflym gorau.
Mae'r diaffram batri lithiwm traddodiadol yn defnyddio un polyethylen neu polypropylen, a bydd y diaffram yn cael ei ddifrodi pan fydd y tymheredd yn uwch na 135 gradd, ac mae perygl o hylosgiad digymell. Mae'r batri newydd yn defnyddio diaffram cyfansawdd polypropylen-polyethylen-polypropylen, a all ddal i gynnal swyddogaeth blocio'r diaffram ar dymheredd uwch.
Yn ogystal, mae'r electrolyt mewn batris traddodiadol yn dadelfennu ar dymheredd uchel, gan gynhyrchu llawer iawn o nwy a gwres, ac mae ffo thermol yn digwydd. Trwy ychwanegu gwrth-fflam ester ffosffad at yr electrolyt, gellir torri ar draws yr adwaith yn effeithiol a gellir trefnu'r adwaith hylosgi.
Mae yna lawer mwy o'r gwahanol fesurau hyn, ac maen nhw'n gwella'n gyson ar sail adborth defnyddwyr a chanlyniadau profion. Ni fydd diogelwch cerbydau trydan yn llusgo ar ôl diogelwch cerbydau tanwydd oherwydd newidiadau i'r system bŵer.
Fel y cyfeiriad datblygu yn y dyfodol, mae yna lawer o wahanol gwmnïau a gwahanol dimau technegol sy'n cyfrannu'n gyson at berfformiad diogelwch cerbydau trydan. Mae diogelwch cyfredol cerbydau tanwydd hefyd wedi'i grynhoi a'i wella mewn gwahanol ddamweiniau. Yn y dyfodol, wrth i gerbydau trydan ymddangos yn ehangach yn ein bywydau, mae'n sicr y bydd diogelwch cerbydau trydan yn cael ei wella ymhellach.
Mae gan y Cyfarwyddwr rywbeth i'w ddweud
Nid yw diogelwch batris lithiwm ar gyfer cerbydau trydan yn isel, ac mae'n gwella gam wrth gam.
Fel math newydd o gerbyd, nid oes gan ddefnyddwyr reswm i ofyn am safonau uwch ar gyfer cerbydau trydan na cherbydau tanwydd. Ar yr un pryd, dylem edrych ar gerbydau trydan mewn persbectif datblygiadol, yn lle eu beirniadu'n ddall â phersbectif ceidwadol.
Dywed rhai pobl mai'r car gwaethaf y gall feddwl amdano yw car trydan pur domestig. Y cyfan y gallaf ei ddweud am hyn yw, pan ddechreuodd y diwydiant ceir, nid oedd unrhyw gred y gallai ceir ddisodli cerbydau â cheffyl.
Nid yw Tesla wedi perfformio'n dda iawn o ran diogelwch oherwydd rhesymau fel bod yn rhy ymosodol. Mae'r mwy na 7000 o fatris 18650 wedi'u llwytho â Model S yn hunllef i'r system rheoli pŵer. Ond ni allwn' t wadu cerbydau trydan oherwydd hyn. O'r farchnad gyfredol, mae technoleg diogelwch batri cerbydau trydan wedi rhagori ar y pecynnau batri 18650 hyn.
Mae'r dirywiad mewn cymorthdaliadau ynni newydd yn 2019 yn newyddion drwg i'r diwydiant cerbydau ynni newydd, oherwydd nid yw mantais pris cerbydau tanwydd bellach yn amlwg. Ond o safbwynt arall, gall hefyd hyrwyddo cerbydau ynni newydd.
Yn y gorffennol, dim ond y farchnad y gallai llawer o gwmnïau a oedd yn byw ar gymorthdaliadau gael eu dileu, ac roedd y gweddill yn gwmnïau â digon o alluoedd R& D, galluoedd cynhyrchu, a galluoedd gweithgynhyrchu. Er diogelwch cerbydau trydan, ac eithrio'r cwmnïau cerbydau trydan hyn sydd wedi trawsnewid o quot &; Old Tou Le" yn gallu gwella lefel diogelwch cerbydau trydan pur domestig ar gyfartaledd.
