【摘要】：隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展,磷酸鐵鋰電池投入了大量使用,但是因磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э卦斐傻幕馂?zāi)事故不斷發(fā)生。其中,短路是觸發(fā)磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э氐闹匾蛑�。在磷酸鐵鋰電池發(fā)生短路時(shí),瞬間產(chǎn)生較大短路電流,短時(shí)間內(nèi)使電池聚集大量熱量,易使磷酸鐵鋰電池發(fā)生不可逆損壞甚至引起熱失控火災(zāi)。因此對磷酸鐵鋰電池短路特性的研究,以及開發(fā)能對磷酸鐵鋰電池短路做出識別判斷的預(yù)警裝置具有重大理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文研究對象為可應(yīng)用于新能源汽車上的32650磷酸鐵鋰電池,參照國標(biāo)測試要求,分別設(shè)計(jì)針刺內(nèi)部短路實(shí)驗(yàn)方案和外部短路實(shí)驗(yàn)方案,以及搭建了磷酸鐵鋰電池針刺內(nèi)部短路和外部短路的實(shí)驗(yàn)平臺。在此基礎(chǔ)上開展了大量磷酸鐵鋰電池針刺內(nèi)部短路及外部短路的實(shí)驗(yàn)研究,獲得了磷酸鐵鋰電池在發(fā)生短路時(shí)的電池電壓、短路電流、表面溫度及視頻數(shù)據(jù)。通過對大量磷酸鐵鋰電池內(nèi)部短路及外部短路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析,研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)磷酸鐵鋰電池發(fā)生針刺內(nèi)部短路時(shí),針刺觸發(fā)的電池內(nèi)部短路熱失控劇烈情況具有隨機(jī)性;電池電壓在針刺后下降至0 V,若針刺過程中電池噴出濃煙甚至電池發(fā)生爆炸則電壓下降更迅速;電池表面溫度在電池被刺破后迅速上升,其溫升趨勢隨破壞程度增加而加快。當(dāng)磷酸鐵鋰電池發(fā)生外部短路時(shí),磷酸鐵鋰電池的電氣特征被劃分為三個(gè)階段,電池電壓穩(wěn)定且持續(xù)高短路電流階段、電壓電流迅速下降階段、電池?fù)p壞階段;電池的溫度最大值與初始溫度和初始SOC(State of Charge)均呈線性增加的關(guān)系;電池表面溫度上升率隨著初始溫度和初始SOC的增大而減小。以電池電壓、短路電流和電池表面溫度作為探測參量,開發(fā)了一套具備參量探測、短路安全狀態(tài)顯示等功能的磷酸鐵鋰電池短路安全狀態(tài)探測預(yù)警裝置。根據(jù)磷酸鐵鋰電池短路實(shí)驗(yàn)結(jié)果和進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析,設(shè)計(jì)磷酸鐵鋰電池短路預(yù)警算法。將磷酸鐵鋰電池短路預(yù)警算法植入探測預(yù)警裝置之后,進(jìn)行探測預(yù)警裝置功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本套裝置可以實(shí)現(xiàn)對磷酸鐵鋰電池各類短路工況的可靠探測和預(yù)警。
【圖文】：

銅陵純電動汽車爆炸起火

廣州純電動小轎車自燃
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM912

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2677803