基于气压信号突变探测的液冷型磷酸铁锂电池模组热失控预警研究

马敬轩; 宋宇航; 石爽; 吕娜伟; 尹康涌; 王桂荣; 杜开源; 金阳

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近年来,储能技术正在快速发展,但热安全问题一直是限制其大规模推广的要素之一。液冷型磷酸铁锂电池模组因其优异的电化学性能和热管理功能得到了广泛应用,但仍无法杜绝滥用导致的热失控失火,需要早期预警技术的介入以保障储能系统正常运行。本工作利用嵌入式气压传感器与磷酸铁锂电池液冷模组热管理系统的配合,实时探测电池安全阀开启时引起的气压突变,实现液冷模组热失控早期预警。搭建液冷模组热失控实验平台与Fluent流体仿真平台研究液冷模组单体电池过充热失控现象,验证气压预警成效并分析过充过程中随着电池内部劣化程度的发展模组内气压信号的波动情况及分布特征。结果表明,在空间体积为0.18 m~3的液冷模组中采用1 C倍率对13 Ah磷酸铁锂单体电池过充时,电池安全阀开启瞬间发生超200 Pa的气压突变,平均约304 s后达到热失控最高温;为进一步优化气压传感器选型及布置,研究了液冷模组前面板上各位置气压信号具体变化情况,得到气压传感器采集频率等参数的合适选择范围和最佳安装位置。本项目研究成果为气压传感器在液冷模组中的应用及安全防护提供了理论和数据支撑。

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来源
《储能科学与技术》 |2023年第7期|2246-2255|共10页
作者
马敬轩; 宋宇航; 石爽; 吕娜伟; 尹康涌; 王桂荣; 杜开源; 金阳;
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作者单位

郑州大学电气与信息工程学院;

国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;

中广核新能源河南分公司;

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正文语种 chi
中图分类电解质电池;
关键词
液冷模组; 磷酸铁锂电池; 热失控预警; 气压探测;

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