来源:Honeywell(霍尼韦尔智能工业)
发布时间:2025-3-25
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随着汽车工业的发展,越来越多的车主选择新能源汽车作为自己的Dream Car?
从驾驶体验到创新与未来感,从环保意识到使用成本,再加上购车政策加持,新能源汽车都备受关注,2024年超过1200万辆的全国新能源汽车产销总量已说明一切。(数据来源:《中国汽车工业协会》公布)
当然,对新能源汽车存在顾虑的用户也有很多,焦点问题是对续航存在焦虑,对安全性存在顾虑。
让我们聚焦霍尼韦尔的电池安全传感器,说说霍尼韦尔如何通过热失控解决方案,守护新能源汽车使用者的生命财产安全!
什么是“热失控 ”?
"热失控"——这个听起来有点复杂的词,是电动汽车火灾的罪魁祸首。简单来说,热失控是指新能源汽车(尤其是电动汽车)中的电池因内部或外部因素导致温度急剧上升,进而引发连锁反应,最终可能引发火灾或爆炸的现象。
哪些情况下,新能源汽车会热失控?
锂电池从电芯到电池包,经历了复杂的制作和紧密的封装,会导致热失控的原因通常有以下几种。
内部原因:电池内部因制造缺陷或老化导致短路,产生大量热量。
外部短路:外部电路短路导致电流过大,电池迅速升温。
过充或过放:电池管理不当,过度充电或放电,引发化学反应产生热量。
机械损伤:在使用中遭遇挤压、穿刺、冲击、振动、外部热暴露、侵水、化学暴露等导致电池结构损坏,可能引发短路。
高温环境:外部温度过高,电池散热不良,导致温度累积。
热失控时,电池会发生什么变化?
当新能源电池发生热失控时,电池内部会发生一系列剧烈的物理和化学变化,这些变化通常会导致电池包内部压力变大,温度急剧上升最终导致火灾或爆炸。
温度会急剧上升:热失控时电池内部开始产生大量热量,热量积累又会加速电池内部的化学反应,这些反应又会产生更多的热量,形成正反馈循环。
压力急剧上升:电解液在高温下开始汽化,产生大量气体;电解液中的有机溶剂在高温下分解,产生易燃气体(如氢气、甲烷等)和有毒气体(如一氧化碳、氟化氢等),导致电池内部压力迅速增加。当内部压力超过电池壳体的承受极限时,电池壳体可能会破裂,释放出高温气体和可燃物质。
燃烧和爆炸:释放出的可燃气体与空气中的氧气接触,遇到高温或火花时可能引发燃烧。如果气体积累到一定程度并遇到点火源,可能会发生爆炸。同时,热失控过程中会释放出多种有毒气体,如氟化氢、一氧化碳等,对周围环境和人员健康造成严重威胁。
一旦锂电池“热失控”,其燃烧速度极快,火焰温度高、毒性大,且伴随可能的爆炸,会令灭火救援变得异常复杂。因此,对锂电池的热监控成为干系生命安全的重要手段。
始终关注着新能源汽车发展的霍尼韦尔,在电池热失控监测领域积累了丰富的经验,让我们来看看霍家针对“热失控”,推出的两类传感器产品。
精准监测,为生命安全守望——BAS、BAS N系列“气溶胶版”传感器
热失控时,电池内部形成气溶胶。霍尼韦尔针对气溶胶隐患,开发有BAS系列、BAS N系列气溶胶版热失控传感器,采用光散射原理来监测气溶胶(颗粒物)的存在,通过监测电池包中的气溶胶浓度变化,提前监测热失控事件,输出预警信号,以规避生命和财产损失。
气溶胶版热失控传感器具有高精度、低温漂的特点。检测范围:200 µg/m3 ~ 10000 µg/m3;具有ECO(低功耗)和连续模式两种工作模式;可在-40°C至85°C的宽工作温度下正常监测。
其中,以精准监测著称的BAS N系列采用全车规级设计,具有更小的尺寸,更低的功耗,是新能源汽车热失控监测的优选传感器。
瞬态监测,预警热失控风险
BPS系列“压力版”传感器
锂离子电池包内的压力变化是热失控的重要表现,针对电池包的压力变化,霍尼韦尔开发有BPS系列电池安全压力传感器。BPS系列监测锂离子电池包内的绝对压力,当压力或压力梯度超过预设阈值时,向电池管理系统发送警告信息。
该系列传感器结合了MEMS(微机电系统)和ASIC(专用集成电路)技术来监测电动汽车电池组中的瞬态压力变化,可设置绝对压力和压力变化率警告阈值。该传感器具有50 KPa至300 Kpa的宽传感范围;-40°C至105°C的宽工作温度范围。是新能源汽车电池压力传感的优选。
尽管数据显示,电动汽车发生自燃的概率远低于传统汽油车。然而一旦发生火灾,现场却极难控制。比起热失控之后的扑救,提前预防并及时预警才是明智之选。霍尼韦尔期待与车企共同努力,通过专业的热失控监测方案,不断提高新能源汽车的安全性能,守护车主的生命财产安全,守护可持续的未来!