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日本关于BMW i3电池包的热失控试验

2019-06-19 11:44:33·  来源：知化汽车  
　
对于热失控的触发，通常有针刺、加热、过充和高功率快速加热等方法，其中针刺以中日两国研究为主。为了进一步探索热失控的统一测试方法，评估指标等，日本在去年
对于热失控的触发，通常有针刺、加热、过充和高功率快速加热等方法，其中针刺以中日两国研究为主。为了进一步探索热失控的统一测试方法，评估指标等，日本在去年进行了一系列以i3电池包为测试对象的研究。

试验过程

这里先简单地看下整个试验过程，共进行了4组对比试验，采用同一年车型上的电池包，按相同的试验规范进行。

- 选定电芯

选择模组2的第5个电芯作为触发热失控的电芯，从布置上看，电芯5周围被其它电芯所包环，更容易发生热失控。


- 确定针刺位置

钢针从安全防爆阀处刺入，穿进左起第2个电极的中间部位，从而引发热失控。

- 确定PACK层面的针刺位置

以选定的电芯位置和针刺位置为目标，在对应电池模组、电池包的位置开直径5mm的孔，使钢针可以顺利通过。


试验结果与分析

1）4组试验，被刺电芯均发生的热失控，但均没有引起热失控蔓延，同时，也没有引起电池包层面的起火、爆炸；

2）对于被刺电芯的压降，每组试验的结果均不同，也不类似；对于被磁电芯的温度，短时间（大约3分钟内），各组试验的电芯温度表现不同，长时间来看（3－9分钟后）各组电芯温度的变化趋于一致。


3）对于相邻的4号电芯，其电压压降表现一致，没受影响；对于温度，则表现不同，1组的4号电芯温度在短期内明显高于其他三组，达到200摄氏度以上，在10分钟后逐渐趋近。1组4号电芯的温度之所以如此高是因为该组试验中被刺5号电芯防爆阀打开方向朝向4，使得高温气体等喷向4电芯，温度采集到的是高温气体的温度。


对应地，5号电芯右侧8号电芯的变化如下：可以看出1组试验的8号电芯温度又低于其它三组，原因同上；4组试验8号电芯电压基本不变。


4）针刺位置和防爆阀打开程度、方向对于周边电芯的影响起主要作用。可以看出，1组试验5号电芯偏左部分打开防爆阀，整个模组的烧融的位置和程度都不同。因此，对于电池包的设计，热失控发生后，如何来泄爆是很有价值的安全手段。



特斯拉对于试验结论的点评

整个试验过程中，除了相邻电芯电压不受影响（未发生热失控蔓延），还有一个因子被发现是具有相似的变化，即电池包内压变化。这点也是特斯拉比较认可的地方，认为对于热失控蔓延测试来说，电池包壳体内的气压是一个较可靠的指标。

“We have also foundenclosure pressure to be a reliable method of identifying thermal runaway inpropagation testing－Tesla.”

 
 
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