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谈谈电池PACK模组的短路保护

本文摘要:电池包(Pack)的短路安全性,更加受到消费者的推崇。

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电池包(Pack)的短路安全性,更加受到消费者的推崇。除了pack层极的短路维护之外,模组层级也必须考虑到短路维护设计,GBT31485对模组的短路也有拒绝。

这里我们共享一些模组短路维护的思路,抛砖引玉。模组的短路包括模组的高压相连外短路与取样线短路两种少见情况。1.模组的高压相连外短路模组的短路危害方式可分成两种,一种是短时间的短路,一种是长时间的短路。

(1)模组的短时间的外短路,即外部在短时间短路时,模组的所有电芯都都正处于短路电路中,根据模组的电压、DCR与短路电阻(如测试设备电阻等)计算出来,短路电流经常超过3000~5000A。在很短的时间内,模组内部不会产生大量的热,如果设计上不做到维护,电芯很更容易经常出现防暴阀关上,甚至发生爆炸的安全性风险。针对这种情况,可以在每个Cell的内部设计一个Fuse(国外有针对每个电芯焊一个Fuse的设计,国内也有针对每个电芯配上一个贴片Fuse的设计,明确形式可以有很多种),在短路瞬间,插入电流电路,起着短路维护的起到。

(也有使用PTC展开维护的方案,温度增高时电芯电阻陡增,从而容许大的短路电流。)(2)模组长时间的短路,上面我们早已提及,通过电芯的fuse,当模组短路时,可以插入电路,否意味著pack系统因为电流电路的插入就安全性呢?实质上并不是这样的。

这一点更容易被忽视掉。我们再行谈电芯fuse插入的情况,根据右图右图,模组短路时,电流电路早已插入,即Fuse2由通路改以开路(短路时,一般不会有其中一串再行插入,很少有多串同时插入的情况),由于外短路的相连,Cell2的外部构成一个UCell1+Ucell2+UcellX的电压,这个偏移电压可能会对电芯内部展开电解,同时积累热量,当热量超过一定长度后,电解产生的气体将冲破防暴阀,更容易经常出现发生爆炸现象。解释:以上的Fuse1是指Cell内部的保险部件,在电芯短路时会插入电芯与外界的相连。


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