來源:Honeywell(霍尼韋爾智能工業(yè))
發(fā)布時間:2025-3-25
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隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,越來越多的車主選擇新能源汽車作為自己的Dream Car?
從駕駛體驗到創(chuàng)新與未來感,從環(huán)保意識到使用成本,再加上購車政策加持,新能源汽車都備受關(guān)注,2024年超過1200萬輛的全國新能源汽車產(chǎn)銷總量已說明一切。(數(shù)據(jù)來源:《中國汽車工業(yè)協(xié)會》公布)
當(dāng)然,對新能源汽車存在顧慮的用戶也有很多,焦點問題是對續(xù)航存在焦慮,對安全性存在顧慮。
讓我們聚焦霍尼韋爾的電池安全傳感器,說說霍尼韋爾如何通過熱失控解決方案,守護(hù)新能源汽車使用者的生命財產(chǎn)安全!
什么是“熱失控 ”?
"熱失控"——這個聽起來有點復(fù)雜的詞,是電動汽車火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)?。簡單來說,熱失控是指新能源汽車(尤其是電動汽車)中的電池因內(nèi)部或外部因素導(dǎo)致溫度急劇上升,進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng),最終可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸的現(xiàn)象。
哪些情況下,新能源汽車會熱失控?
鋰電池從電芯到電池包,經(jīng)歷了復(fù)雜的制作和緊密的封裝,會導(dǎo)致熱失控的原因通常有以下幾種。
內(nèi)部原因:電池內(nèi)部因制造缺陷或老化導(dǎo)致短路,產(chǎn)生大量熱量。
外部短路:外部電路短路導(dǎo)致電流過大,電池迅速升溫。
過充或過放:電池管理不當(dāng),過度充電或放電,引發(fā)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量。
機械損傷:在使用中遭遇擠壓、穿刺、沖擊、振動、外部熱暴露、侵水、化學(xué)暴露等導(dǎo)致電池結(jié)構(gòu)損壞,可能引發(fā)短路。
高溫環(huán)境:外部溫度過高,電池散熱不良,導(dǎo)致溫度累積。
熱失控時,電池會發(fā)生什么變化?
當(dāng)新能源電池發(fā)生熱失控時,電池內(nèi)部會發(fā)生一系列劇烈的物理和化學(xué)變化,這些變化通常會導(dǎo)致電池包內(nèi)部壓力變大,溫度急劇上升最終導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。
溫度會急劇上升:熱失控時電池內(nèi)部開始產(chǎn)生大量熱量,熱量積累又會加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng),這些反應(yīng)又會產(chǎn)生更多的熱量,形成正反饋循環(huán)。
壓力急劇上升:電解液在高溫下開始汽化,產(chǎn)生大量氣體;電解液中的有機溶劑在高溫下分解,產(chǎn)生易燃?xì)怏w(如氫氣、甲烷等)和有毒氣體(如一氧化碳、氟化氫等),導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力迅速增加。當(dāng)內(nèi)部壓力超過電池殼體的承受極限時,電池殼體可能會破裂,釋放出高溫氣體和可燃物質(zhì)。
燃燒和爆炸:釋放出的可燃?xì)怏w與空氣中的氧氣接觸,遇到高溫或火花時可能引發(fā)燃燒。如果氣體積累到一定程度并遇到點火源,可能會發(fā)生爆炸。同時,熱失控過程中會釋放出多種有毒氣體,如氟化氫、一氧化碳等,對周圍環(huán)境和人員健康造成嚴(yán)重威脅。
一旦鋰電池“熱失控”,其燃燒速度極快,火焰溫度高、毒性大,且伴隨可能的爆炸,會令滅火救援變得異常復(fù)雜。因此,對鋰電池的熱監(jiān)控成為干系生命安全的重要手段。
始終關(guān)注著新能源汽車發(fā)展的霍尼韋爾,在電池?zé)崾Э乇O(jiān)測領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗,讓我們來看看霍家針對“熱失控”,推出的兩類傳感器產(chǎn)品。
精準(zhǔn)監(jiān)測,為生命安全守望——BAS、BAS N系列“氣溶膠版”傳感器
熱失控時,電池內(nèi)部形成氣溶膠。霍尼韋爾針對氣溶膠隱患,開發(fā)有BAS系列、BAS N系列氣溶膠版熱失控傳感器,采用光散射原理來監(jiān)測氣溶膠(顆粒物)的存在,通過監(jiān)測電池包中的氣溶膠濃度變化,提前監(jiān)測熱失控事件,輸出預(yù)警信號,以規(guī)避生命和財產(chǎn)損失。
氣溶膠版熱失控傳感器具有高精度、低溫漂的特點。檢測范圍:200 μg/m3 ~ 10000 μg/m3;具有ECO(低功耗)和連續(xù)模式兩種工作模式;可在-40°C至85°C的寬工作溫度下正常監(jiān)測。
其中,以精準(zhǔn)監(jiān)測著稱的BAS N系列采用全車規(guī)級設(shè)計,具有更小的尺寸,更低的功耗,是新能源汽車熱失控監(jiān)測的優(yōu)選傳感器。
瞬態(tài)監(jiān)測,預(yù)警熱失控風(fēng)險
BPS系列“壓力版”傳感器
鋰離子電池包內(nèi)的壓力變化是熱失控的重要表現(xiàn),針對電池包的壓力變化,霍尼韋爾開發(fā)有BPS系列電池安全壓力傳感器。BPS系列監(jiān)測鋰離子電池包內(nèi)的絕對壓力,當(dāng)壓力或壓力梯度超過預(yù)設(shè)閾值時,向電池管理系統(tǒng)發(fā)送警告信息。
該系列傳感器結(jié)合了MEMS(微機電系統(tǒng))和ASIC(專用集成電路)技術(shù)來監(jiān)測電動汽車電池組中的瞬態(tài)壓力變化,可設(shè)置絕對壓力和壓力變化率警告閾值。該傳感器具有50 KPa至300 Kpa的寬傳感范圍;-40°C至105°C的寬工作溫度范圍。是新能源汽車電池壓力傳感的優(yōu)選。
盡管數(shù)據(jù)顯示,電動汽車發(fā)生自燃的概率遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)汽油車。然而一旦發(fā)生火災(zāi),現(xiàn)場卻極難控制。比起熱失控之后的撲救,提前預(yù)防并及時預(yù)警才是明智之選?;裟犴f爾期待與車企共同努力,通過專業(yè)的熱失控監(jiān)測方案,不斷提高新能源汽車的安全性能,守護(hù)車主的生命財產(chǎn)安全,守護(hù)可持續(xù)的未來!
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