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Etude sur le mode de défaillance du système de batterie lithium-ion de puissance（Partie 2）

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Etude sur le mode de défaillance du système de batterie lithium-ion de puissance（Partie 2）

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Mode de défaillance du BMS


La défaillance unique de la batterie n'est pas seulement liée à la batterie elle-même, mais aussi à la défaillance du système de gestion de la batterie (BMS). Le mode de défaillance du système de gestion de la batterie peut également provoquer des accidents graves, notamment dans les catégories suivantes :



La défaillance du test de tension du BMS entraîne une surcharge ou une décharge excessive de la batterie :
La ligne de test de tension est défaillante en raison d'une mauvaise connexion, d'un processus de pressage des fils ou d'un contact. Le BMS ne dispose d'aucune information sur la tension et ne s'arrête pas lors de la charge. La surcharge de la batterie provoque des incendies et des explosions. La plupart des surcharges de lithium-phosphate de fer au-dessus de 5V ne sont que de la fumée, mais une fois que la batterie ternaire est surchargée, elle explose.



En outre, la surcharge peut facilement entraîner la libération de gaz de l'analyse de l'électrolyte dans la batterie lithium-ion, ce qui provoque un gonflement de la batterie et même de la fumée et un incendie dans les cas graves ; la décharge excessive de la batterie endommagera la structure moléculaire du matériau positif de la batterie, ce qui entraînera un échec de la charge ; en même temps, la tension de la batterie est trop faible, ce qui entraîne une analyse de l'électrolyte, un assèchement, une précipitation de lithium et un court-circuit dans la batterie. Une ligne d'acquisition de tension fiable doit être sélectionnée lors de la conception du système et doit être strictement contrôlée au cours du processus de traitement afin d'éviter toute défaillance de la ligne d'acquisition de tension.





Échec du test de courant du BMS
Le capteur à effet Hall est défaillant, le BMS ne peut pas collecter le courant, le SOC ne peut pas être calculé et l'écart est important. L'échec du test de courant peut entraîner un courant de charge excessif. Si le courant de charge est élevé, le chauffage interne de la cellule est important et la température dépasse un certain seuil, la capacité de durcissement du diaphragme sera atténuée, ce qui affectera sérieusement la durée de vie de la batterie.





Échec du test de température du BMS
L'échec du test de température entraîne une température de fonctionnement élevée de la batterie et une réaction irréversible de la batterie, ce qui a un impact important sur la capacité et la résistance interne de la batterie. La durée de vie de la cellule de la batterie est directement liée à la température. Le nombre de cycles à 45 °C est deux fois moins élevé qu'à 25 °C. En outre, la batterie est sujette au gonflement, à la fuite de liquide, à l'explosion et à d'autres problèmes lorsque la température est trop élevée. Par conséquent, la température de la batterie doit être strictement contrôlée entre 20 et 45 °C pendant l'utilisation de la batterie. En plus d'améliorer efficacement la durée de vie et la fiabilité de la batterie, elle peut également protéger efficacement contre les courts-circuits et l'emballement thermique à haute température causé par l'évolution du lithium pendant la charge à basse température de la batterie.





Défaut de surveillance de l'isolation
Une défaillance de l'isolation se produit en cas de déformation ou de fuite de liquide du système de batterie d'alimentation. Si le système de gestion des bâtiments n'est pas détecté, un choc électrique peut se produire. Par conséquent, le système BMS doit répondre aux exigences les plus élevées en matière de capteurs de surveillance. Éviter la défaillance du système de surveillance permet d'améliorer considérablement la sécurité de la batterie d'énergie.





Problème de compatibilité électromagnétique Échec de la communication
Pour les systèmes de GTB, la CEM teste principalement leur capacité à lutter contre les interférences électromagnétiques. Les interférences électromagnétiques entraînent une défaillance de la communication avec le système de gestion des bâtiments, ce qui provoque les problèmes susmentionnés.





Écart important dans l'estimation du SOC
À l'heure actuelle, le problème commun à tous les fabricants de BMS est uniquement la différence de taille de l'écart. Fondamentalement, les exigences de la norme d'inspection actuelle sont de l'ordre de 5 %, ce qui devrait être difficile à réaliser pour la plupart des BMS des fabricants, car l'erreur de SOC sera de plus en plus importante en utilisation réelle, parce que l'environnement d'utilisation est plus complexe et qu'il y a plus de conditions affectant la précision.





Mode de défaillance de l'intégration du système d'emballage


Défaillance de la barre omnibus :
Dans le cas d'une connexion par boulon, lors de l'utilisation ultérieure, l'oxydation et la chute du boulon ou le desserrage du boulon causé par les vibrations provoquent une forte chaleur au niveau de la connexion du conducteur et, dans les cas extrêmes, conduisent à l'inflammation de la batterie d'énergie. C'est pourquoi la plupart des fabricants de systèmes de batteries d'énergie adoptent le soudage au laser au niveau de la connexion entre les cellules ou entre les modules, ou ajoutent des capteurs de température au niveau de la connexion afin d'éviter la défaillance de la barre omnibus par le biais de la détection.





Défaillance du connecteur du circuit principal du système de batteries d'alimentation :
La ligne haute tension du système de batterie d'alimentation est reliée au système haute tension externe par un connecteur. Les performances du connecteur ne sont pas fiables. Le connecteur subit une ablation à haute température lorsque la connexion virtuelle est soumise à des vibrations. D'une manière générale, lorsque la température du connecteur dépasse 90 degrés, la connexion est défaillante. Par conséquent, dans la conception du système, le connecteur doit augmenter la fonction de verrouillage à haute tension, ou ajouter un capteur de température entre les connecteurs pour surveiller la température du connecteur à tout moment afin d'éviter la défaillance du connecteur.





Collage du contacteur haute tension
Le contacteur a un certain nombre de déconnexions en charge, et la plupart des contacteurs sont détruits lorsque le courant élevé en charge est fermé. Dans la conception du système, le schéma à double relais est généralement adopté, et le contrôle est fermé afin d'éviter le collage du contacteur haute tension.





Défaillance de la protection contre les surintensités par fusible :
La sélection et l'adaptation des fusibles dans les composants des systèmes à haute tension doivent faire l'objet d'un examen approfondi. Les vibrations, les collisions externes et l'extrusion entraînent une déformation de la batterie d'alimentation, une défaillance de l'étanchéité et une réduction de l'indice de protection. Par conséquent, la protection contre les collisions de la structure du boîtier de la batterie doit être prise en compte dans la conception du système.





Compte tenu des modes de défaillance susmentionnés du système de batterie de puissance, les chercheurs scientifiques et les fabricants de batteries doivent continuellement améliorer le processus et la technologie afin d'améliorer la sécurité des cellules de batteries au lithium. Les fabricants de systèmes BMS doivent bien comprendre les performances de la batterie et concevoir un système de batterie sûr et fiable basé sur le principe de conception de la sécurité de la batterie de puissance. En même temps, l'utilisation correcte est la dernière barrière pour garantir la sécurité de la batterie. Les utilisateurs doivent utiliser correctement le système de batterie de puissance, éliminer les abus mécaniques, thermiques et électriques, et améliorer efficacement la sécurité et la fiabilité des véhicules électriques.



Conclusion
Dans le mode de défaillance de la batterie lithium-ion, la défaillance de la cellule, du BMS et du pack est liée au court-circuit interne, à la température ambiante, à la surcharge et à la décharge, à la collision physique et à l'extrusion, etc. GDBELL peut fournir cette série d'équipements de test, qui sont conformes à la plupart des normes internationales et peuvent fournir des données professionnelles pratiques et efficaces. Grâce à ces données de référence, il est possible d'apporter une aide pratique à l'amélioration du processus de production et de renforcer la sécurité et la fiabilité des piles au lithium. GDBELL peut répondre à vos besoins réguliers et personnalisés. Si nécessaire, n'hésitez pas à nous contacter. Nous vous répondrons dans les 12 heures.