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熱失控氫濃度傳感器助力兩輪電動(dòng)車“高端夢”

來源:中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間:2024-03-18 16:38

  國能源新聞網(wǎng)訊(李斐)年來,電動(dòng)自行車因其輕快便捷逐漸成為公眾日常出行的高頻交通工具,但每年由電動(dòng)自行車引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量也在急劇攀升,據(jù)統(tǒng)計(jì)2023年全國共接報(bào)電動(dòng)自行車火災(zāi)達(dá)到2.1萬起, 其中過度充電是導(dǎo)致電瓶車自燃的一個(gè)重要原因。如何提升兩輪電動(dòng)車的安全性已成為行業(yè)及監(jiān)管機(jī)構(gòu)不得不面對及思考的重要課題。

鋰電熱失控預(yù)警或成為兩輪電動(dòng)車“高端夢”的助力

  眾所周知,兩輪電動(dòng)車市場可以分出兩大“派別”。一是以雅迪、愛瑪為代表的傳統(tǒng)勢力,二是以小牛、哈啰為代表的新勢力。目前在各家高端車型上,新勢力普遍選擇鋰電池路線,在這之前,兩輪電動(dòng)車品牌普遍生產(chǎn)低質(zhì)低價(jià)的產(chǎn)品,使用鉛酸電池而不是鋰電池,后者使用壽命是前者的三倍,且能量密度大,可以實(shí)現(xiàn)快速換電,對于消費(fèi)者而言,鋰電池是可以明顯提升產(chǎn)品體驗(yàn)的一項(xiàng)配置,但與此同時(shí)帶來的安全問題在電池全生命周期溯源管理和利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未完善下成為制約行業(yè)快速發(fā)展的重要因素之一。當(dāng)退役的動(dòng)力電池在電動(dòng)自行車上逐漸梯次利用,只有深入研究鋰電池?zé)崾Э氐漠a(chǎn)生機(jī)理才可以更好地解決上述問題,這將成為兩輪電動(dòng)車高端品牌版圖的助力。

圖1.鋰電池PK鉛酸電池

鋰電熱失控產(chǎn)生的機(jī)理及最優(yōu)的檢測方式

  鋰電池產(chǎn)生熱失控時(shí)主要表現(xiàn)為升溫和產(chǎn)氣,除導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑失效,電芯內(nèi)部所有可能的失效因素都會(huì)導(dǎo)致電芯發(fā)生產(chǎn)氣行為。

圖2.鋰電池?zé)崾н^程

  

表-1:18650鋰電池充電加熱至熱失控排放氣體成分

  

表-2:可燃?xì)怏w的最小起爆濃度值和閃點(diǎn)、燃點(diǎn)

  

  由表1和表2可以看出H2在NCA和LFP電池體系中,在電池充電的情況下,熱失控釋放的含量均超出了最小爆炸下限,容易導(dǎo)致電池燃爆。CO在LFP中的釋放量不足以引起燃爆現(xiàn)象,因此檢測氫氣更有普適性和危險(xiǎn)的預(yù)警性。

芯鎂信車規(guī)級氫氣傳感器可快速正確確認(rèn)熱事件

  市面上基于金屬氧化物半導(dǎo)體(MOX)的氫氣傳感器,其選擇性和使用壽命上可能都會(huì)給用戶帶來不確定顧慮。電池內(nèi)部本身使用的膠水、線束都會(huì)揮發(fā)出大量的還原性氣體,例如(甲醛、甲苯等),并在電池內(nèi)部進(jìn)行富集,這些還原性氣體會(huì)對H2的監(jiān)測帶來干擾導(dǎo)致誤報(bào)。

  芯鎂信推出的針對兩輪電動(dòng)車熱失控模組采用熱導(dǎo)型氫氣傳感器,其具有壽命長,穩(wěn)定性強(qiáng),抗干擾強(qiáng)的特點(diǎn),智能模組在體積、功耗、響應(yīng)時(shí)間和價(jià)格上均存在較大的優(yōu)勢,并且可選擇板載集成,降低客戶的成本和模組設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,通過該產(chǎn)品的集成未來電動(dòng)兩輪車可實(shí)現(xiàn)電池過充的自動(dòng)斷電,電池安全實(shí)時(shí)監(jiān)測,遠(yuǎn)程報(bào)警及消防預(yù)警等功能。

圖3.新型電動(dòng)車電池安全監(jiān)控

  芯鎂信的熱失控預(yù)警傳感器比溫度傳感器還早90s,比氣壓傳感器在熱失控事件中的穩(wěn)定性更好。減少了由于各類原理傳感器因壽命、穩(wěn)定性的不一致導(dǎo)致整個(gè)安全系統(tǒng)的失效概率高,構(gòu)建算法復(fù)雜的問題,這對于用戶來講不僅減少了成本也起到了關(guān)鍵防護(hù)作用。

  總之,安全無小事,預(yù)防勝于救災(zāi)。讓我們共同攜手,用科技守護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全,為您的安全出行保駕護(hù)航!

責(zé)任編輯:江蓬新