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避免电芯热失控的措施:
Ø 采取保护措施,降低外部触发因素发生概率(过充、过热、短路、挤压、穿刺等);
Ø 阻断放热副反应的正反馈过程,如增加保险丝,或在正负极材料与集流体之间增加PTC材料;
Ø 降低放热副反应所产生的热量,如选择磷酸铁锂正极材料、改变电解液的有机溶剂成分等;
Ø 提高着火点温度,如在电解液中添加阻燃材料、选用陶瓷隔膜等;
Ø 提高散热能力,避免热累积,如采用高效的液冷设计方案等。
三、 安全防护设计
1. 整体思路
动力电池系统安全防护的根本原则:阻止电能和化学能在系统正常运行状态和某些非正常状态(法律法规、标准所规定的情况,以及典型的失效情况),以不可控的方式释放,或减轻其不可控释放所带来的危害。
安全防护设计的主要方法:
1) 阻止能量的不可控释放——预防危害发生
2) 阻断能量不可控释放的路径——阻止危害发生后的蔓延
3) 降低能量不可控释放的破坏——降低危害所造成的损害
针对电击危害:
Ø 被动预防为主,保证足够的绝缘强度和有效的接触防护
Ø 采取有效的主动干预机制(针对绝缘缓慢失效),阻止危害发生,保证安全裕量
Ø 一旦发生,因为能量释放太快(毫秒级),无法及时进行中断或降损
针对燃烧危害:
Ø 预防,中断和降损有效结合
Ø 主动防护,阻止过充,短路,过热等滥用情况,避免危害发生
Ø 良好的结构防护,保护电池在撞击,挤压,穿刺,跌落等情况下的安全性
Ø 良好的散热能力,降低内部热累计速度,避免热失控
Ø 内部组件的着火点温度阈值足够高,提高危害发生的门槛
Ø 防火槽,隔热材料,导火导热装置等中断火灾蔓延路径,阻止连锁反应
Ø 阻燃材料,降低燃烧损害
Ø 采取危险源检测与主动灭火装置
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