解決方案與產(chǎn)品應(yīng)用
傳感器助力解決電動(dòng)車起火隱患
更新時(shí)間：2023-01-13 15:06:03
應(yīng)用介紹
隨著我國(guó)純電動(dòng)車的保有量日益增多，關(guān)于純電動(dòng)汽車發(fā)生起火事故的新聞也開始頻頻“刷屏”,，讓電動(dòng)汽車安全問題成為了全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn),，也觸動(dòng)著消費(fèi)者心底里對(duì)安全的焦慮。一時(shí)間,，電動(dòng)車可不可靠,、電池技術(shù)成不成熟等問題，再次引發(fā)了廣泛的討論,。那么,，問題來了，電動(dòng)汽車起火的罪魁禍?zhǔn)资钦l,？如何解決電動(dòng)車起火的安全隱患,？
根據(jù)業(yè)內(nèi)專家表示，電池是電動(dòng)汽車起火的主要元兇,，其中包括電池短路,、操作不當(dāng)，以及發(fā)生碰撞擠壓等,，都會(huì)導(dǎo)致電池起火,。因此，想要解決電動(dòng)車起火的安全隱患,，無疑是要從動(dòng)力電池技術(shù)突破下手,。
目前，我國(guó)電動(dòng)汽車的電池大多采用三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,，而為了追求輕量化,，提高能效比，三元鋰電池顯然更有優(yōu)勢(shì),。
與磷酸鐵鋰電池相比,，三元鋰電池體積更小,、密度更高，更符合電動(dòng)汽車輕量化要求,。然而也正是因?yàn)槠浠顫姷幕瘜W(xué)特性,，極易與空氣中的氧氣發(fā)生激烈的氧化反應(yīng)，從而產(chǎn)生燃燒和爆炸,。
“三元鋰電池能量密度較高（140Wh/kg）,，在‘快充’、‘快放’模式下對(duì)電池芯體沖擊較大,；而磷酸鐵鋰電池能量密度較低（110Wh/kg）,，在‘快充’、‘快放’模式下對(duì)電池芯體沖擊較小,，從整體來看,，磷酸鐵鋰電池的安全性更高。
鋰電池作為新能源汽車用到的儲(chǔ)能和功能裝置,，有著純電動(dòng)汽車心臟的美稱,，動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車核心的零部件，占整車一半的成本,，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的構(gòu)造來看,，一般的車輛采用的電池組，即由很多小電池串聯(lián)組成,，而電池在結(jié)構(gòu)上面來說,，這些電池內(nèi)部材料包括負(fù)極材料、電解質(zhì),、隔膜和正極,，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。而根據(jù)特征來看,，當(dāng)電池內(nèi)部的電極材料出現(xiàn),，過充、過熱,、穿刺都會(huì)爆炸,。雖然在安全性上好了很多，但依然會(huì)有燃燒的風(fēng)險(xiǎn),。
從現(xiàn)在很多電動(dòng)汽車起火的事故來看,，基本上都和電池有一定的關(guān)系。電動(dòng)汽車上的鋰電池?cái)?shù)目少則幾百,多則幾千,尤其是車輛的電池管理技術(shù)來說,，技術(shù)上面管理起來很不容易,對(duì)于車輛自燃風(fēng)險(xiǎn)來說,，即使是新能源汽車高端的特斯拉在這一塊也是不能幸免。出現(xiàn)燃燒風(fēng)險(xiǎn)跟電池的工作環(huán)境和電池的設(shè)計(jì)等有一定的關(guān)系,，以電池的設(shè)計(jì)生產(chǎn)的角度來進(jìn)行分析,，制造設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備不可能做到百分之百都是完全合格的電池,，尤其是對(duì)于電池內(nèi)部的正極材料、負(fù)極材料和電解液,。
稍微有工藝上的不足和設(shè)計(jì)的弱點(diǎn),，這些都會(huì)變成鋰離子電池里的一個(gè)微短路自燃的隱患,。加之現(xiàn)在電池的各家檢測(cè)和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)雖然是以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為主,，但是對(duì)于品控來說還是各家有各家的方法和方式，以使用來說,，當(dāng)車輛出現(xiàn)刮擦底盤的時(shí)候,，會(huì)使的鋰電池內(nèi)部短路，其次快充的時(shí)候電量過大,，導(dǎo)致內(nèi)部的電解液受熱氣化分解,，終由于壓力太大導(dǎo)致電池外殼破裂，高壓氣體從外殼破裂處噴出,，氣體很快擴(kuò)散到電池包薄弱處,，從而引發(fā)自燃的危險(xiǎn)。
新能源汽車發(fā)展的zui大瓶頸之一是動(dòng)力電池,，引發(fā)自燃風(fēng)險(xiǎn)是新能源汽車zui大原因之一也是出自動(dòng)力電池上面,。當(dāng)然如何才能讓鋰離子電池不再燃燒這也是眾多車企和電池廠商致力于研究和解決的。
目前鋰電池產(chǎn)業(yè)逐漸形成增加一道防火墻的安全意識(shí),，采用氣體傳感器來監(jiān)測(cè)鋰電池起火,，鋰電池起火前通常會(huì)產(chǎn)生大量甲烷，丙烷,，CO,，氫氣等多種氣體，因此監(jiān)控CO,，甲烷,，丙烷的濃度無疑是一種有效的解決方案。采用此種方案,，通常對(duì)氣體傳感器的靈敏度,、可靠性等要求比較高，在此,，新世聯(lián)科技推薦一氧化碳傳感器TGS5141和可燃?xì)怏w傳感器TGS2610,，用于電動(dòng)車起火檢測(cè):
TGS5141傳感器具有靈敏度高、可靠性好,、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),，非常適用于電動(dòng)車起火檢測(cè)。
一氧化碳傳感器CO傳感器TGS5141主要參數(shù)：
1）一氧化碳檢測(cè)范圍： 0-5000ppm
2）輸出電流：1.2-3.2nA/ppm
3）響應(yīng)時(shí)間表：〈 60S
4）工作溫度：-10℃ ~ +50℃ (常用) -20℃ ~+60℃（偶爾）
5）工作濕度：10 - 95%RH （不結(jié)露）
TGS5141具體積小,、功耗低,、壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),，非常適合用于高集成、電池供電產(chǎn)品,，不僅可以用于鋰電池生產(chǎn),、存儲(chǔ)環(huán)境，也可以用于新能源汽車等產(chǎn)品應(yīng)用端.TGS5141對(duì)CO靈敏度非常高,，而且對(duì)甲烷,、酒精等可燃?xì)怏w抗干擾能力強(qiáng)，保證了電池起火檢測(cè)的準(zhǔn)確性.
可燃?xì)怏w傳感器TGS2610對(duì)丙烷與丁烷具有很高的靈敏度,，是很好的LPG監(jiān)控器,，由于其對(duì)揮發(fā)性的酒精（居住環(huán)境常見的干擾氣體）靈敏度很低，因而對(duì)于氣體泄漏報(bào)警器來說是一種理想的傳感器,。由于敏感素子體積很小,， TGS2610的加熱器電流僅需56mA，傳感器的檢知部被收納于標(biāo)準(zhǔn)的TO-5金屬封裝中,。TGS2610-C00不但體積小,，而且響應(yīng)性十分優(yōu)異。是氣體泄漏檢測(cè)儀的很好選擇,。TGS2610-D00中加裝了可消除酒精等干擾氣體影響的濾罩,，具有對(duì)LP氣體很高選擇性的靈敏特性。
可燃?xì)怏w傳感器TGS2610主要參數(shù)：
檢測(cè)可燃?xì)怏w范圍：500-10,000ppm
靈敏度（電阻比）：0.50-0.62
加熱器電壓：5V±0.2V(DC/AC)
電路電壓：5V±0.2V(DC/AC)
