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热失控防护设计全攻略

📚 共计 30 章节

热失控概述

热失控的定义、危害、典型事故案例分析。

热失控机理

锂离子电池热失控的链式反应机理（SEI膜分解、负极与电解液反应、正极分解）。

机理链式反应

热失控触发因素

机械滥用（针刺、挤压）、电滥用（过充、过放、短路）、热滥用（过热）。

热失控特征参数

温度、产气速率、电压降、内阻变化等关键特征参数。

热失控防护设计总则

预防为主、分级防护、冗余设计、被动与主动结合的设计理念。

设计理念总则

电芯级防护：材料与电解液

正极材料改性（LFP、NCM、NCA热稳定性对比）、电解液添加剂（阻燃剂、过充保护剂）。

电芯级防护：隔膜技术

陶瓷涂覆隔膜、PVDF-HFP涂层、热关闭隔膜。

电芯级防护：防爆阀与CID

防爆阀与CID（电流中断装置）设计原理与选型。

模组级防护：隔热与热蔓延

模组结构设计（隔热垫、气凝胶、云母板）与热蔓延抑制。

模组级防护：导热与均温

模组内导热与均温设计（导热硅胶垫、液冷板、相变材料PCM）。

模组级防护：防爆与泄压

模组内防爆与泄压设计（泄压阀、防爆阀、定向排气通道）。

电池包级防护：壳体设计

电池包壳体设计（防火、防爆、密封、IP防护等级）。

电池包级防护：热管理策略

电池包内热管理策略（风冷、液冷、直冷、浸没式冷却）。

热管理冷却

电池包级防护：防火隔热

电池包内防火隔热设计（防火毯、陶瓷纤维、膨胀型防火涂料）。

电池包级防护：防爆泄压系统

电池包防爆阀与定向泄压系统设计。

防爆阀泄压

系统级防护：BMS热管理

BMS热管理策略（主动均衡、被动均衡、温度均衡控制）。

系统级防护：BMS保护策略

BMS过温、过压、过流保护策略与阈值设定。

系统级防护：绝缘与漏电

BMS绝缘监测与漏电保护设计。

系统级防护：继电器与熔断器

高压继电器与熔断器选型与配合。

继电器熔断器

系统级防护：预警与报警

整车热失控预警与报警策略（多级报警、声光报警、远程报警）。

热失控检测：温度传感器

温度传感器（NTC、热电偶）布局与选型。

传感器温度

热失控检测：气体传感器

气体传感器（CO、H2、VOC）检测原理与布局。

热失控检测：多参数检测

电压与内阻检测、压力传感器、烟雾传感器。

多参数烟雾

热失控检测：机器学习预测

基于机器学习的早期热失控预测算法。

仿真与测试：仿真方法

热失控仿真方法（Fluent、COMSOL、Amesim）。

仿真与测试：测试标准

热失控测试标准（GB 38031、UN 38.3、UL 2580、IEC 62660）。

仿真与测试：测试方法

针刺测试、过充测试、热箱测试、挤压测试方法。

仿真与测试：产气与爆炸

热失控产气成分分析与爆炸极限评估。

设计案例：乘用车电池包

乘用车电池包热失控防护设计案例。

案例乘用车

设计案例：储能与未来趋势

储能系统热失控防护设计案例与未来趋势（固态电池、钠离子电池）。