जगात कोणतीही पूर्णपणे सुरक्षित बॅटरी नाही, फक्त असे धोके आहेत जे पूर्णपणे ओळखले जात नाहीत आणि प्रतिबंधित नाहीत. लोकाभिमुख उत्पादन सुरक्षा विकास संकल्पनेचा पुरेपूर वापर करा. प्रतिबंधात्मक उपाय अपुरे असले तरी सुरक्षिततेच्या धोक्यांवर नियंत्रण ठेवता येते.

2013 मध्ये सिएटल हायवेवर झालेल्या मॉडेल अपघाताचे उदाहरण घ्या. बॅटरी पॅकमधील प्रत्येक बॅटरी मॉड्यूलमध्ये तुलनेने स्वतंत्र जागा असते, जी अग्निरोधक संरचनेद्वारे वेगळी असते. जेव्हा बॅटरी संरक्षण कव्हरच्या तळाशी असलेल्या कारला कठोर वस्तूने छिद्र केले जाते (प्रभाव शक्ती 25 t पर्यंत पोहोचते आणि विघटित तळाच्या पॅनेलची जाडी सुमारे 6.35 मिमी असते आणि छिद्राचा व्यास 76.2 मिमी असतो), तेव्हा बॅटरी मॉड्यूल थर्मलली असते. नियंत्रणाबाहेर आणि आग. त्याच वेळी, तिची तीन-स्तरीय व्यवस्थापन प्रणाली ड्रायव्हरला शक्य तितक्या लवकर वाहन सोडण्याची चेतावणी देण्यासाठी आणि शेवटी ड्रायव्हरला इजा होण्यापासून वाचवण्यासाठी सुरक्षितता यंत्रणा वेळेत सक्रिय करू शकते. टेस्लाच्या इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सुरक्षा डिझाइनचे तपशील अस्पष्ट आहेत. म्हणून, आम्ही टेस्लाच्या इलेक्ट्रिक वाहन इलेक्ट्रिक एनर्जी स्टोरेज सिस्टमचे संबंधित पेटंट तपासले आहेत, विद्यमान तांत्रिक माहितीसह एकत्रित केले आहे आणि एक प्राथमिक समज आयोजित केली आहे, आशा आहे की इतर चुकीचे आहेत. आम्हाला आशा आहे की आम्ही त्याच्या चुकांमधून शिकू शकू आणि चुकांची पुनरावृत्ती रोखू शकू. त्याच वेळी, आम्ही कॉपीकॅट्सच्या आत्म्याला पूर्ण खेळ देऊ शकतो आणि आत्मसात करू शकतो आणि नाविन्य मिळवू शकतो.

TeslaRoadster बॅटरी पॅक

ही स्पोर्ट्स कार टेस्ला ची 2008 मधील पहिली मोठ्या प्रमाणात उत्पादित शुद्ध इलेक्ट्रिक स्पोर्ट्स कार आहे, ज्याचे जागतिक मर्यादित उत्पादन 2500 आहे. या मॉडेलद्वारे वाहून नेलेली बॅटरी पॅक सीटच्या मागे सामानाच्या डब्यात स्थित आहे (आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे). संपूर्ण बॅटरी पॅकचे वजन सुमारे 450kg आहे, त्याचे व्हॉल्यूम सुमारे 300L आहे, उपलब्ध ऊर्जा 53kWh आहे आणि एकूण व्होल्टेज 366V आहे.

TeslaRoadster मालिका बॅटरी पॅकमध्ये 11 मॉड्यूल असतात (आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे). मॉड्युलच्या आत, 69 वैयक्तिक पेशी समांतरपणे जोडलेल्या असतात एक वीट (किंवा “सेल वीट”), त्यानंतर नऊ विटा मालिकेत जोडलेल्या असतात आणि एकूण 6831 वैयक्तिक पेशी असलेले मॉड्यूल A बॅटरी पॅक तयार करतात. मॉड्यूल बदलण्यायोग्य युनिट आहे. जर बॅटरीपैकी एक तुटलेली असेल तर ती बदलणे आवश्यक आहे.

बॅटरी असलेले मॉड्यूल बदलले जाऊ शकते; त्याच वेळी, स्वतंत्र मॉड्यूल मॉड्यूलनुसार एकल बॅटरी वेगळे करू शकते. सध्या, त्याचा सिंगल सेल हा जपानच्या सान्यो 18650 उत्पादनासाठी महत्त्वाचा पर्याय आहे.

चायनीज अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसचे अकादमीशियन चेन लिक्वान यांच्या शब्दात, इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा साठवण प्रणालीच्या सिंगल सेल क्षमतेच्या निवडीवरील वादविवाद हा इलेक्ट्रिक वाहनांच्या विकासाच्या मार्गावरील वादविवाद आहे. सध्या, बॅटरी व्यवस्थापन तंत्रज्ञान आणि इतर घटकांच्या मर्यादांमुळे, माझ्या देशातील इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा साठवण प्रणाली मुख्यतः मोठ्या क्षमतेच्या प्रिझमॅटिक बॅटरी वापरतात. तथापि, टेस्ला प्रमाणेच, हँगझोऊ तंत्रज्ञानासह, लहान-क्षमतेच्या सिंगल बॅटरीमधून एकत्रित केलेल्या काही इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा संचयन प्रणाली आहेत. हार्बिन युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजीचे प्रोफेसर ली गेचेन यांनी “इंट्रिन्सिक सेफ्टी” ही नवीन संज्ञा मांडली, जी बॅटरी उद्योगातील काही तज्ञांनी ओळखली आहे. दोन अटी पूर्ण केल्या जातात: एक म्हणजे सर्वात कमी क्षमतेची बॅटरी, एकट्याने किंवा स्टोरेजमध्ये वापरल्यास ती जळते किंवा स्फोट झाल्यास गंभीर परिणाम होण्यासाठी ऊर्जा मर्यादा पुरेशी नाही; दुसरे, बॅटरी मॉड्युलमध्ये, जर सर्वात कमी क्षमतेची बॅटरी जळली किंवा स्फोट झाली, तर इतर सेल चेन बर्न किंवा स्फोट होणार नाहीत. लिथियम बॅटरीच्या सुरक्षिततेची सध्याची पातळी लक्षात घेऊन, Hangzhou तंत्रज्ञान लहान-क्षमतेच्या दंडगोलाकार लिथियम बॅटरी देखील वापरते आणि बॅटरी पॅक एकत्र करण्यासाठी मॉड्यूलर समांतर आणि मालिका पद्धती वापरते (कृपया CN101369649 पहा). बॅटरी कनेक्शन डिव्हाइस आणि असेंबली आकृती आकृती 3 मध्ये दर्शविली आहे.

बॅटरी पॅकच्या डोक्यावर एक प्रोट्र्यूशन देखील आहे (अंजीर 8 मधील क्षेत्र P5, अंजीरच्या उजव्या बाजूला असलेल्या प्रोट्र्यूशनशी संबंधित आहे. 4). स्टॅकिंग आणि डिस्चार्जिंग ऑपरेशन्ससाठी दोन बॅटरी मॉड्यूल स्थापित करा. बॅटरी पॅकमध्ये एकूण 5,920 सिंगल सेल आहेत.

बॅटरी पॅकमधील 8 क्षेत्रे (प्रोट्र्यूशन्ससह) एकमेकांपासून पूर्णपणे विलग आहेत. सर्वप्रथम, आयसोलेशन प्लेट बॅटरी पॅकची संपूर्ण संरचनात्मक ताकद वाढवते, ज्यामुळे संपूर्ण बॅटरी पॅकची रचना मजबूत होते. दुसरे, जेव्हा एका क्षेत्रातील बॅटरीला आग लागते, तेव्हा इतर भागातील बॅटरीला आग लागण्यापासून रोखण्यासाठी ती प्रभावीपणे अवरोधित केली जाऊ शकते. गॅस्केटच्या आतील भाग उच्च वितळण्याचे बिंदू आणि कमी थर्मल चालकता (जसे की काचेच्या फायबर) किंवा पाण्याने भरले जाऊ शकते.

बॅटरी मॉड्यूल (आकृती 6 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे) s-आकाराच्या विभाजकाच्या आतील बाजूने 7 क्षेत्रांमध्ये (आकृती 1 मधील m7-M6 क्षेत्रे) विभागलेले आहे. एस-आकाराची आयसोलेशन प्लेट बॅटरी मॉड्यूल्ससाठी कूलिंग चॅनेल प्रदान करते आणि बॅटरी पॅकच्या थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीशी जोडलेली असते.

रोडस्टर बॅटरी पॅकच्या तुलनेत, मॉडेल बॅटरी पॅकमध्ये स्पष्ट बदल दिसत असले तरी, थर्मल रनअवेचा प्रसार रोखण्यासाठी स्वतंत्र विभाजनांची संरचनात्मक रचना सुरूच आहे.

रोडस्टर बॅटरी पॅकपेक्षा वेगळी, एकल बॅटरी कारमध्ये सपाट असते आणि मॉडेल मॉडेल बॅटरी पॅकच्या वैयक्तिक बॅटरी उभ्या मांडलेल्या असतात. टक्कर दरम्यान एकल बॅटरी दाबण्याच्या शक्तीच्या अधीन असल्याने, अक्षीय बल रेडियल फोर्सपेक्षा कोर वळणाच्या बाजूने थर्मल तणावासाठी अधिक प्रवण असते. अंतर्गत शॉर्ट सर्किट नियंत्रणाबाहेर असल्यामुळे, सैद्धांतिकदृष्ट्या, स्पोर्ट्स कार बॅटरी पॅक इतर दिशांच्या तुलनेत बाजूला टक्कर होण्याची शक्यता जास्त असते. तणाव आणि थर्मल धावपळ होण्याची शक्यता असते. जेव्हा मॉडेल बॅटरी पॅक दाबला जातो आणि तळाशी आदळला जातो, तेव्हा थर्मल पळून जाण्याची शक्यता जास्त असते.

तीन-स्तरीय बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली

अधिक प्रगत बॅटरी तंत्रज्ञानाचा पाठपुरावा करणाऱ्या बहुतांश उत्पादकांच्या विपरीत, टेस्लाने तीन-स्तरीय बॅटरी व्यवस्थापन प्रणालीसह मोठ्या चौरस बॅटरीऐवजी अधिक परिपक्व 18650 लिथियम बॅटरी निवडली. श्रेणीबद्ध व्यवस्थापन डिझाइनसह, हजारो बॅटरी एकाच वेळी व्यवस्थापित केल्या जाऊ शकतात. बॅटरी व्यवस्थापन प्रणालीची चौकट आकृती 7 मध्ये दर्शविली आहे. उदाहरण म्हणून टेस्लाची ओडस्टर तीन-स्तरीय बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली घ्या:

1) मॉड्यूल स्तरावर, मॉड्यूलमधील प्रत्येक विटातील सिंगल बॅटरीचा व्होल्टेज (सर्वात लहान व्यवस्थापन युनिट म्हणून), प्रत्येक विटाचे तापमान आणि आउटपुट व्होल्टेजचे निरीक्षण करण्यासाठी बॅटरी मॉनिटर (बॅटरी मॉनिटरबोर्ड, बीएमबी) सेट करा. संपूर्ण मॉड्यूल.

२) करंट, व्होल्टेज, तापमान, आर्द्रता, स्थिती, धूर इ.सह बॅटरी पॅकच्या ऑपरेटिंग स्थितीचे परीक्षण करण्यासाठी बॅटरी पॅक स्तरावर बॅटरी सिस्टम मॉनिटर (बीएसएम) सेट करा.

3) वाहन स्तरावर, BSM चे निरीक्षण करण्यासाठी VSM सेट करा.

याशिवाय, ओव्हरकरंट प्रोटेक्शन, ओव्हरव्होल्टेज प्रोटेक्शन आणि इन्सुलेशन रेझिस्टन्स मॉनिटरिंग यासारखे तंत्रज्ञान अनुक्रमे US20130179012, US20120105015 आणि US20130049971A1 या यूएस पेटंटमध्ये अंतर्भूत आहेत.