在昨天的介绍中,以这种 CMA 的结构形式构成为一个长模组,可以分解为下面 7 个 CMA 的结构,在中间的 CMA 去引燃单个电芯,在下面所示的图形中,用的 CMA#4,然后再 CMA 的一侧进行薄膜加热


这里首先说一下,储能的可以分为


电芯 Cell

 

 

CMA 小模组

 

 

大模组 Module

 

 

Rack 是机架

 

图 1 CMA 的层叠结构


软包发热之后的热量传递主要是依靠上面的铝板传递的,在这个整面的加热膜

 

图 2 引燃实验的配置情况


这个模组是放置在整个 Rack 里面,也就是层叠的 17 个模组形成一个大的电池 Rack

 

图 3 储能柜的配置情况


加热的时间比较长,如下图所示,从 40°一下加热,加热到 220°左右,电芯开始热失控

 

图 4 电芯加热过程


在 CMA 模组里面,第一个 CMA 从实验开始 35 分钟左右热失控,由于软包通过散热板传热,附近的 CMA#4 在 3 分钟后开始热失控

 

图 5 CMA 热扩散过程


从一个很长的模块来看,这个传播过程发生在 14 分钟内

 

图 6 CMA 热扩散过程(15 分钟)


根据实验结果一共扩展到了上下一共 6 个模组,也就是说单个电芯突破 CMA、突破模组,波及的范围是很大的。

 

 


我们可以看到一个很有价值的信息,软包的电池由于排气比较快,电芯热失控状态后,会排出大量爆炸性气体,在这个储能的设计中,Module 设计了排气,Rack 也设计了排气,但是整体的 Rack 外部如果是密闭的话,就比较麻烦需要对整个房间进行通风,以消除爆炸危险

 

 

在储能柜子架上方喷水嘴在实验开始失控后 63:26 分钟启动,热失控后 26:54 启动,在喷水 30 秒以后房间温度低于 175°C,在整个过程里面,热量传播的过程是相邻的 Rack 的温度上升,提升到了 100°左右。也就是说,按照这款电芯的设计,如果满足 UL 9540A 测试标准,储能系统是需要配置自动灭火剂和使用喷水抑制系统的。


小结:我仔细看这个结论,对于我们目前想要在车里面降本,同时实现电芯热失控的隔绝措施的有效性的难度还是比较难操作的。之前报道的 KONA 在加拿大的事件,KONA 的起火探讨,比较有可能的就是大量气体积聚在车库里面,整个热失控反应时间比较长。