Estudio del modo de fallo del sistema de baterías de iones de litio（Parte 2）

Estudio del modo de fallo del sistema de baterías de iones de litio（Parte 2）

Modo de fallo del BMS

El fallo único de la batería no sólo está relacionado con la propia batería, sino también con el fallo del sistema de gestión de baterías BMS. El modo de fallo BMS también puede causar accidentes graves, incluyendo las siguientes categorías:

El fallo de la prueba de tensión del BMS provoca la sobrecarga o sobredescarga de la batería:

La línea de prueba de tensión falla debido a una mala conexión, al proceso de prensado del cable o al contacto. El BMS no tiene información de voltaje y no se detiene al cargar. La sobrecarga de la batería provocará incendios y explosiones. La mayoría de las sobrecargas de litio hierro fosfato por encima de 5V son sólo humo, pero una vez que la batería ternaria se sobrecarga, explotará.

Por otra parte, la sobrecarga puede conducir fácilmente a la liberación de gas del análisis del electrolito en la batería de iones de litio, lo que resulta en el abultamiento de la batería e incluso el humo y el fuego en casos graves; La descarga excesiva de la batería conducirá al daño de la estructura molecular del material positivo de la batería, lo que resulta en el fracaso de la carga; Al mismo tiempo, la tensión de la batería es demasiado baja, lo que resulta en el análisis del electrolito, el secado, la precipitación de litio y cortocircuito en la batería. Se seleccionará una línea de adquisición de tensión fiable durante el diseño del sistema, y se controlará estrictamente en el proceso de procesamiento para evitar el fallo de la línea de adquisición de tensión.

Fallo de la prueba de corriente del BMS

El sensor Hall falla, el BMS no puede recoger corriente, no se puede calcular el SOC y la desviación es grande. El fallo de la prueba de corriente puede provocar una corriente de carga excesiva. Si la corriente de carga es grande, el calentamiento interno de la célula es grande, y la temperatura supera cierta temperatura, la capacidad de curado del diafragma se atenuará, lo que afectará seriamente a la vida útil de la batería.

Fallo de la prueba de temperatura del BMS

El fallo de la prueba de temperatura conduce a la alta temperatura de trabajo de la batería y la reacción irreversible de la batería, que tiene un gran impacto en la capacidad de la batería y la resistencia interna. La vida útil de la célula de la batería está directamente relacionada con la temperatura. El número de ciclos a 45 ° C es la mitad que a 25 ° C. Además, la batería es propensa al abombamiento, fuga de líquido, explosión y otros problemas cuando la temperatura es demasiado alta. Por lo tanto, la temperatura de la batería debe ser estrictamente controlada entre 20-45 ° C durante el uso de la batería, Además de mejorar eficazmente la vida útil y la fiabilidad de la batería, también puede proteger eficazmente contra cortocircuitos y alta temperatura de fuga térmica causada por la evolución de litio durante la carga a baja temperatura de la batería.

Fallo de control del aislamiento

Se producirá un fallo de aislamiento en caso de deformación o fuga de líquido del sistema de batería de potencia. Si no se detecta el BMS, puede producirse una descarga eléctrica personal. Por lo tanto, el sistema BMS debe tener los más altos requisitos para los sensores de monitorización. Evitar el fallo del sistema de monitorización puede mejorar en gran medida la seguridad de la batería de potencia.

Problema de compatibilidad electromagnética fallo de comunicación

Para el sistema BMS, la EMC comprueba principalmente su capacidad antiinterferencias electromagnéticas. Las interferencias electromagnéticas provocarán fallos en la comunicación del BMS, causando los problemas mencionados.

Gran desviación en la estimación del SOC

En la actualidad, el problema común de todos los fabricantes de BMS es sólo la diferencia de tamaño de la desviación. Básicamente, los requisitos de la norma de inspección actual están dentro del 5%, lo que debería ser difícil de alcanzar para la mayoría de los BMS de los fabricantes, porque el error de SOC será cada vez mayor en el uso real, ya que el entorno de uso es más complejo y hay más condiciones que afectan a la precisión.

Modo de fallo de integración del sistema Pack

Fallo de la barra colectora:

En caso de conexión por perno, en el proceso de uso posterior, la oxidación y caída del perno o el aflojamiento del perno causado por la vibración provocará mucho calor en la conexión del conductor y, en casos extremos, provocará la ignición de la batería de potencia. Por lo tanto, la mayoría de los fabricantes de sistemas de baterías de potencia adoptan la soldadura láser en la conexión entre celdas o entre módulos, o añaden sensores de temperatura en la conexión para evitar el fallo de la barra colectora mediante detección.

Fallo del conector del circuito principal del sistema de baterías de potencia:

La línea de alta tensión del sistema de baterías está conectada al sistema externo de alta tensión a través de un conector. El rendimiento del conector no es fiable. El conector estará en ablación de alta temperatura cuando la conexión virtual ocurra bajo vibración. En general, cuando la temperatura del conector supera los 90 grados, se producirá el fallo de conexión. Por lo tanto, en el diseño del sistema, el conector tiene que aumentar la función de enclavamiento de alta tensión, o añadir un sensor de temperatura entre los conectores para controlar la temperatura del conector en todo momento para evitar el fallo del conector.

Atascamiento del contactor de alta tensión

El contactor tiene un cierto número de desconexiones en carga, y la mayoría de los contactores se atascan cuando se cierra la alta corriente en carga. En el diseño del sistema, generalmente se adopta el esquema de doble relé, y el control se cierra para evitar el atasco del contactor de alta tensión.

Fallo de la protección de sobreintensidad del fusible:

La selección y adaptación de los fusibles en los componentes del sistema de alta tensión deben considerarse exhaustivamente. Las vibraciones, las colisiones externas y la extrusión provocan la deformación de la batería, el fallo del sellado y la reducción del grado IP. Por lo tanto, la protección contra colisiones de la estructura de la caja de la batería debe tenerse en cuenta en el diseño del sistema.

De acuerdo con los anteriores modos de fallo del sistema de baterías de potencia, los investigadores científicos y los fabricantes de baterías deben mejorar continuamente el proceso y la tecnología para mejorar la seguridad de las celdas de las baterías de litio. Los fabricantes de sistemas BMS deben comprender plenamente el rendimiento de la batería y diseñar un sistema de baterías seguro y fiable basado en el principio de diseño de seguridad de la batería de potencia. Al mismo tiempo, el uso correcto es la última barrera para garantizar la seguridad de la batería. Los usuarios deben utilizar correctamente el sistema de batería de potencia, eliminar el abuso mecánico, el abuso térmico y el abuso eléctrico, y mejorar eficazmente la seguridad y fiabilidad de los vehículos eléctricos.

Conclusión

En el modo de fallo de la batería de alimentación de iones de litio, el fallo de la célula, el BMS y el pack está relacionado con el cortocircuito interno, la temperatura ambiente, la sobrecarga y la descarga, la colisión física y la extrusión, etc. GDBELL puede proporcionar esta serie de equipos de prueba, que se ajusta a la mayoría de las normas internacionales y puede dar datos profesionales prácticos y eficaces. Con tales datos de referencia, puede dar ayuda práctica a la mejora del proceso de producción y mejorar aún más la seguridad y la fiabilidad de la batería de litio de potencia. GDBELL puede satisfacer sus necesidades habituales y personalizadas. Si es necesario, póngase en contacto con nosotros. Le responderemos en un plazo de 12 horas.