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TIAX電池防火監(jiān)測(cè)技術(shù):把360裝進(jìn)電動(dòng)車?yán)?/h1>
作者: 時(shí)間:2018-08-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

火是人類文明的起源,但電池起火了,可就一點(diǎn)都不好玩了。之前特斯拉Model S的電池著火事件把人們的注意力一下子就拉到了以及插電式混動(dòng)汽車最精貴也最薄弱的地方——電池組,難道就沒什么法子能夠做好防火措施嗎?根據(jù) IEEESpectrum的信息得知,目前有一家重要的汽車制造商正在測(cè)試一項(xiàng)新技術(shù),該技術(shù)可監(jiān)控電池組的運(yùn)行狀態(tài),提前發(fā)現(xiàn)誘火缺陷,并隨時(shí)預(yù)警。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201808/387606.htm


燒焦的電池

IEEE Spectrum去年一篇題為Can Signal Processing Stop Battery Fires?的報(bào)道詳細(xì)記錄了該技術(shù)早期研發(fā)的具體信息?,F(xiàn)在,其開發(fā)者聲稱該系統(tǒng)已經(jīng)吸引了眾多車企的注意,他們目前已經(jīng)和一家未透露姓名的汽車行業(yè)合伙人聯(lián)合開發(fā)這項(xiàng)電池監(jiān)控技術(shù),并計(jì)劃在未來五年內(nèi)上市推出。

雖然從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上來看,起火沒有傳統(tǒng)汽油動(dòng)力車起火那么普遍,不過一旦燒起來,也會(huì)造成非常大的人身傷害。因此,即便是造成電池起火的部分原因是由于鋰電池電解質(zhì)溶液的化學(xué)成分不穩(wěn)定,但不管是菲斯克Karma還是特斯拉Model S都已經(jīng)被“著火丑聞”惹得一身騷。所以未來/插電式混動(dòng)汽車要想成為目前汽油動(dòng)力車可靠的、主流的替代品,首先得打消掉用戶發(fā)怵的心理。

在對(duì)手機(jī)、筆記本電腦和其他消費(fèi)類電子產(chǎn)品的鋰電池起火事故進(jìn)行調(diào)查總結(jié)之后,位于列克星敦的TIAX公司自主研發(fā)了一套能夠在汽車電腦上運(yùn)行的電池監(jiān)控技術(shù)。TIAX表示,該技術(shù)能夠在電池對(duì)乘車人造成威脅前的數(shù)十個(gè)小時(shí)辨別出這種少見的易引發(fā)熱失控火災(zāi)的危險(xiǎn)電池,而這種火災(zāi)通常由電池內(nèi)部短路造成。

TIAX副總裁Brian Barnett表示:

這種易引發(fā)熱失控火災(zāi)的電池非常罕見,很難辨別,但要找出來并非完全不可能。不過這個(gè)問題最具有挑戰(zhàn)性的地方是,這類故障電池幾乎不太可能在出廠前被質(zhì)檢工人‘抓出來’。它們只有在實(shí)際使用時(shí)才能被察覺,因?yàn)槠鋬?nèi)部短路是在日常駕駛中緩慢產(chǎn)生的。

TIAX對(duì)實(shí)際發(fā)生的安全事故進(jìn)行事后總結(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn),在電池組重復(fù)充放電的循環(huán)過程中,本來很微小的金屬鋅離子在不斷的電鍍過程中體積陡然膨脹。這些聚集的金屬凸起會(huì)附著在電池分離器中間的小孔上,日積月累,最終造成了電池陰陽極的短路。

在工廠里,這種注定惱人的電池里可能僅僅包含有直徑數(shù)十微米、但無法通過儀器檢測(cè)出的金屬顆粒。而在電池的使用過程中,這種粒子體積越來越大,并最終導(dǎo)致電池短路。但如果能夠?qū)﹄姵仉妷骸⒆杩购碗娏鞯倪M(jìn)行仔細(xì)監(jiān)控的話,其實(shí)是可以提前打好預(yù)防針的。TIAX的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)通過對(duì)被有意植入微觀金屬雜質(zhì)而產(chǎn)生的故障電池進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),證實(shí)了這種粒子的危害性。


鋰電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象原理圖

我們這里用具體實(shí)例來說明。假設(shè)某種型號(hào)為“18650”的鋰電池阻抗約50毫歐,而隨著不斷的使用,如果該鋰電池的阻抗增長至近千歐,使用TIAX的技術(shù)就可以檢測(cè)出該電池出現(xiàn)了典型的短路。如果早期發(fā)生了短路現(xiàn)象,那么一個(gè)阻抗為100歐的電池電流值要比一個(gè)天天使用的電池電流值小三個(gè)數(shù)量級(jí)還多,這也是使用傳統(tǒng)方式難以探測(cè)電池起火發(fā)生之前征兆的原因。

但Barnett同時(shí)也指出,即使難如大海撈針,利用智能信號(hào)處理方式和其他相關(guān)技術(shù),這個(gè)問題還是能夠解決的。目前在TIAX的實(shí)驗(yàn)室,可監(jiān)測(cè)電池指標(biāo)的數(shù)值已經(jīng)比能夠引起熱失控的臨界值低了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。而這項(xiàng)自動(dòng)檢測(cè)電池短路的技術(shù)目前已經(jīng)將那些循環(huán)充放電多次(使用時(shí)間在100小時(shí)以上),可能引起熱失控的“壞”電池在著火之前揪了出來。

不過,最后TIAX的電池實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)如何在車上運(yùn)用,那還得主機(jī)廠說了算。而隨著電動(dòng)車電池短路的嚴(yán)重性日見端倪,可能未來安置在汽車儀表板的系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)提示司機(jī)該去修理廠維護(hù)電池了;亦或者如果這樣的提醒長時(shí)間無人理會(huì),車載的智能語音系統(tǒng)會(huì)告知司機(jī)路邊停車,關(guān)閉引擎,等待道路救援。到底會(huì)怎樣?到底能怎樣?各位小伙伴們,速速開啟思維的大門,盡請(qǐng)腦補(bǔ)吧!



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