VC中文名为碳酸亚乙烯酯,是锂电池电解液中重要的添加剂,能够在锂电池初次充放电中在负极表面发生反应形成SEI膜,有效抑制溶剂分子嵌入和锂电池的气胀现象,提高电池寿命。
新能源( NE):又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等。
此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。
因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。
随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。
按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。
新能源电池包(PACK)安全设计策略
小区安装充电桩需要后委会、物业公司、后民等多方协商,任何一个环节不通过,都无法开展安装工作。申请安装充电桩时,小区居民需通过居委会向供电部门提出申请,供电部门派专人到现场查看。符合条件后,新能源汽车车主、汽车生产企业、充电桩安装企业、物业公司、业委会等五方主体共同签订同意书,方可进场安装。
新能源汽车因为各种政策加持加快了走入寻常百姓家庭的步伐,为解决充电问题和降低使用成本,大多数车主都会选择在自家车位安装充电桩,让汽车充电和手机充电一样简单,许多新能源车准车主对于充电桩安装流程不是很清楚,需要哪些手续哪些步骤。那么,今天咱就来看看新能源汽车充电桩怎么申请安装。
据了解,小区安装充电桩需要后委会、物业公司、后民等多方协商,任何一个环节不通过,都无法开展安装工作。申请安装充电桩时,小区居民需通过居委会向供电部门提出申请,供电部门派专人到现场查看。符合条件后,新能源汽车车主、汽车生产企业、充电桩安装企业、物业公司、业委会等五方主体共同签订同意书,方可进场安装。
物业沟通这一步可能会遇到一定的困难,部分物业会以安全、消防、邻里关系、停车位占用,用电负荷不够等各种理由来拒绝或者拖延办理的情况,需要提前准备好对策,并让设备提供方或安装服务商提供必要的协助。
第二步:安装现场勘查拟定安装位置确定后联系安装服务商(自行选择或者是车商提供)现场勘查安装条件,根据现场制定出安装方案,并给出报价。
第三步:电力报装购车证明(部分地区需要)、物业同意的相关证明,车位使用证明(车位产权证、车位租赁证明)、身份证等相关资料,提交到当地供电部门申请用电报装,也可手机APP提交(譬如国家电网)。
第四步:充电桩的安装在以上流程都完成后便可实施安装工作了。
(图/文/摄: 问答叫兽) @2019
本文主要分析了新能源电池包的结构设计方案及策略,从电池包的本征安全、主动安全、被动安全整体介绍及如何进行整包被动安全防护几个方面入手,在此基础上,以电池包整体的设计为切入点,分享测试方案及数据等。
电池安全是新能源车型安全的核心
随着纯电动汽车快速普及,保有量大幅增加,动力电池的质量问题也日益凸显。其中,热失控是影响动力电池安全的最大诱因,据2011-2019年事故调研数据显示,热失控扩散导致动力电池出现安全问题的比例占50%以上。
一般来说,动力电池起火原因主要包括电池部件老化、外部碰撞、高温天气、电池热失控、高负荷等五个方面。而外部碰撞和高温天气属于外因,电池部件老化、电池热失控、高负荷则与动力电池质量、热管理系统等相关,往往是自燃的直接导火索。
数据来源:EVS-GTR会议
电池包的设计需要考虑什么?
电池包的尺寸,整车底盘有很多零件,放置电池包的空间是有限的,要满足整车的空间要求,其次也得满足整车的纯电续航里程的要求,这就能直接转化成,这个电池包需要设计多少度电了。然后就是选择电池了,包括电芯的形式,方壳,软包,还是圆柱,每个电芯的容量是多少,然后了解整车其他用电器的工作电压的范围,这个决定着我们电池包的电芯是用几并几串的,BMS在监控电池包电芯的时候会对电芯的串联并联有要求的。
电池包的组成
原材料选择
主要原材优选以及有效改性,增强电芯的热稳定性,避免热失控。
正负极材料:
· 优选动力学性能优异的负极材料,降低析锂风险
· 负极颗粒表面热稳定性包覆,电解液负极成膜添加剂,保护材料表面
· 正负极材料表面通过电解液溶剂和添加剂的反应,会形成SEI/ECM保护膜,阻止材料进一步反应恶化,提升材料稳定性和安全性
电解液:
· 电解液阻燃添加剂
· 改进配方、提升闪点以及电解液体系的蒸汽压,实现阻燃效果
隔膜:
· 高耐热PET、芳纶等基膜,减低电芯内短路风险
· 表面热稳定性涂覆,降低隔膜热收缩
结构件设计
锂电池包主要由承载框体(下框体、上框体)、锂电池、高压连接组件(如高压接插件)、低压连接组件(如低压接插件)等组成,见下图所示。
锂电池框体不仅作为各零部件承载体,也充当着连接整车的“桥梁”,锂电池通过锂电池框体安装结构装配在整车上。
为了便于安装、维护,承载框体一般分为上框体和下框体。下框体主要承载器件,承担电池系统更多的重量;上框体则一般主要起防护作用,承重要求较小。
电池包主动安全设计
热失控检测:通过温度,电压的监测结合定时唤醒的功能,能在电池包热失控发生前,向车辆发出报警,保证人员人身安全。
电压检测:实时单体电压检测
根据电芯性能,设定电压阈值和压降速率阈值来定义热失控是否发生
温度检测:实时模组温度检测
根据电芯性能,设定高温阈值和温升速率阈值来定义热失控是否发生
防误报设计:冗余设计
为了防止误报,对检测时间和检测条件进行了冗余设计,以增加策略判断的可靠性
唤醒策略:实时唤醒策略
BMS休眠后,每隔一定时间自动唤醒。唤醒后,检测当前温度和电压值
电池包被动安全设计
电池热失控路线:通过热失控的“5重防护”设计,最终实现电池包的“0”热蔓延(即单个电芯热失控,不会蔓延至相邻电芯或模组)
电气绝缘耐压设计:如出现绝缘失效会造成严重的短路情况,为避免二次绝缘失效,通过客户需求的最大工作电压Vmax,以及工作海拔来做相应的绝缘设计
双重绝缘设计:模组设计采用双重绝缘防护:电芯本身有一层绝缘电芯蓝膜及电芯顶贴片可以满足绝缘耐压要求,端侧板与电芯间、电芯与底部安装面间均有绝缘纸进行防护,绝缘纸均满足绝缘耐压要求。
结构安全测试:像震动、冲击、包括碰撞等,能够监测到的或短周期能够出现的这种问题相对好解决,如长周期出现才能监测到的问题如何来进行,所以就通过端板和侧板模组的焊接测试,根据模组循环与膨胀力的关系,设计模组端侧板的焊接强度要求和指标。
热失控防护方案:通过热失控防护设计,实现电池包热失控的5重防护:传感器提前预警、电芯间的隔热设计、模组间增加阻热间隔、引导热失控排气按照特定通道排出、优化防爆阀选型。
结论
本文分析了目前电池包结构设计流程和仿真研究现状,PACK级别被动安全设计理念、如何开展整包被动安全防护(根据电芯热失控表现进行整包防护设计,仿真及策略等),另外电池包热分析、动态分析以及碰撞分析等方面的研究也将是接下来的研究的重点。