天龙科技推出革新技术--锂离子电池热失控系统

     在锂离子电池热失控的初期阶段，由于锂电池放电电压、电流及温度等关键参数变化比较缓慢，BMS可能难以及时监测潜在的电池异常状况。而此时电池内部电化学反应会产生大量的气体物质，释放诸如微粒子、CO、H2、HF以及各种烃类气体等，这些气体的快速积累使得周边环境中相应的气体和微粒子浓度急剧上升。因此，利 用 气 体 检 测 传 感 器 能 够 实现锂电池热失控早期预警。Cai等通过实验结合数值模拟的方法研究发现，利用 CO2作为热失控预警响应的时间为85s，远远提前于电池温度作为预警信号。郭东亮等研究了磷酸铁锂电池在过充条件下的产气规律，发现H2在热失控特征气体中含量较高，并且容易被气体探测器感知，其给出的H2质量浓度预警范围为20~50mg/L。庄春吉等采用气质联用分析仪对锂电池热失控过程产气进行了分析,得出热失控过程主要的气体成分和含量：N2(33.13%)、CO2(29.86%)、H2(15.25%)、CO(7.26%)、CH4(5.71%)、C2H4(4.33%)。尽管能够利用CO、O2、CO2、H2以及各种烃类气体监测锂电池热失控，但是由于O2和CO2本身在空气中浓度较高，浓度变化不够明显，且CO2传感器体积大、成本高，不适用于锂离子电池热失控的监测。因此实际应用过程中主要用微粒子、CO、H2和各种烃类气体作为监测信号。

    锂电池热失控过程与电池的温度、微粒子、内阻、电压 、内部压力以及特征气体密切相关。通过极早期微粒子预警平台，可以及早发现热失控的苗头。为了提高其故障监测能力，可采用更高精度、更可靠的温度传感器、电压传感器、激光粒子传感器 ；并通过算法构建更准确有效的模型，来尽早发现滥用和异常。同时，从锂电池内部入手，通过嵌入式激光粒子传感器或者电化学阻抗仪频率响应分析仪实时检测电池内部温度、阻抗、微粒子等，对锂电池热失控进行预警。