熱失控氫濃度傳感器助力兩輪電動車“高端夢”
來源：中國能源新聞網 時間：2024-03-18 16:38
中國能源新聞網訊（李斐）近年來，電動自行車因其輕快便捷逐漸成為公眾日常出行的高頻交通工具，但每年由電動自行車引發的火災數量也在急劇攀升，據統計2023年全國共接報電動自行車火災達到2.1萬起， 其中過度充電是導致電瓶車自燃的一個重要原因。如何提升兩輪電動車的安全性已成為行業及監管機構不得不面對及思考的重要課題。
鋰電熱失控預警或成為兩輪電動車“高端夢”的助力
眾所周知，兩輪電動車市場可以分出兩大“派別”。一是以雅迪、愛瑪為代表的傳統勢力，二是以小牛、哈啰為代表的新勢力。目前在各家高端車型上，新勢力普遍選擇鋰電池路線，在這之前，兩輪電動車品牌普遍生產低質低價的產品，使用鉛酸電池而不是鋰電池，后者使用壽命是前者的三倍，且能量密度大，可以實現快速換電，對于消費者而言，鋰電池是可以明顯提升產品體驗的一項配置，但與此同時帶來的安全問題在電池全生命周期溯源管理和利用技術標準體系尚未完善下成為制約行業快速發展的重要因素之一。當退役的動力電池在電動自行車上逐漸梯次利用，只有深入研究鋰電池熱失控的產生機理才可以更好地解決上述問題，這將成為兩輪電動車高端品牌版圖的助力。
圖1.鋰電池PK鉛酸電池
鋰電熱失控產生的機理及最優的檢測方式
鋰電池產生熱失控時主要表現為升溫和產氣，除導電劑和黏結劑失效，電芯內部所有可能的失效因素都會導致電芯發生產氣行為。
圖2.鋰電池熱失過程
表-1：18650鋰電池充電加熱至熱失控排放氣體成分
表-2：可燃氣體的最小起爆濃度值和閃點、燃點
由表1和表2可以看出H2在NCA和LFP電池體系中，在電池充電的情況下，熱失控釋放的含量均超出了最小爆炸下限，容易導致電池燃爆。CO在LFP中的釋放量不足以引起燃爆現象，因此檢測氫氣更有普適性和危險的預警性。
芯鎂信車規級氫氣傳感器可快速正確確認熱事件
市面上基于金屬氧化物半導體（MOX）的氫氣傳感器，其選擇性和使用壽命上可能都會給用戶帶來不確定顧慮。電池內部本身使用的膠水、線束都會揮發出大量的還原性氣體，例如（甲醛、甲苯等），并在電池內部進行富集，這些還原性氣體會對H2的監測帶來干擾導致誤報。
芯鎂信推出的針對兩輪電動車熱失控模組采用熱導型氫氣傳感器，其具有壽命長，穩定性強，抗干擾強的特點，智能模組在體積、功耗、響應時間和價格上均存在較大的優勢，并且可選擇板載集成，降低客戶的成本和模組設計的復雜性，通過該產品的集成未來電動兩輪車可實現電池過充的自動斷電，電池安全實時監測，遠程報警及消防預警等功能。
圖3.新型電動車電池安全監控
芯鎂信的熱失控預警傳感器比溫度傳感器還早90s，比氣壓傳感器在熱失控事件中的穩定性更好。減少了由于各類原理傳感器因壽命、穩定性的不一致導致整個安全系統的失效概率高，構建算法復雜的問題，這對于用戶來講不僅減少了成本也起到了關鍵防護作用。
總之，安全無小事，預防勝于救災。讓我們共同攜手，用科技守護生命財產安全，為您的安全出行保駕護航！
責任編輯：江蓬新
