电动汽车用负温度系数热敏陶瓷及线式火焰温度传感器关键技术

西安交通大学

更新时间:2023-03-02

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所属领域

新能源

项目类型

制造业,交通运输、仓储和邮政业

项目年份

2023

项目状态

可产业化

合作方式

技术入股,合作开发,其它

项目简介

锂电池具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、体积小等优点,是电动汽车的首选。一般在电动车上需要将数个单体电池通过串联或并联形成电池组以达到动力电源的要求。但是由于生产工艺等原因,各单体电池的容量与性能不可避免地存在一些差异,电动汽车在运行(电池组放电)时,容量小性能差的电池会有过放现象,而在充电时,容量小性能差的电池又会出现过充现象。长此以往,这种差异必然会越来越大,使电池组的利用率越来越差。更为严重的是,在过充或过放的环境下,电池正负极片间的隔膜会被击穿而短路,产生高温、过热使电解液汽化、膨胀而使电池外壳破裂,甚至发生着火或爆炸。同时动力锂电池在温度过高或过低情况下使用,也会存在安全隐患;电池过充或者过放都会造成电池不可逆转损坏,比如容量过度衰减,寿命降低等,甚至会使电池产生冒烟、起火等危险。因此,动力电池组需要采用BMS系统实时监视电池组电压、电流及温度,均衡各单体电池的电压,使电池组中的各单体电池的容量与性能尽量的趋于一致。而目前的BMS系统可靠性能并不是很可靠,无法完全杜绝电动汽车电池箱发生着火/爆炸的隐患,纯电动汽车特别是锂电池起火,由于燃烧迅速,外部的救援手段往往缺乏时效性。因此,在电动汽车上设置灭火装置是必须的。

与电动汽车类似,坦克、战车、装甲车辆,以及舰船和飞机的动力系统和传动系统都在极其严酷的条件下工作,各种内部和外部条件的变化经常会造成系统超温、甚至起火,从而造成装备的损毁。特别是武器装备的动力系统和传动空间结构复杂,剩余空间曲折、狭小,传统的各种点状测温技术,如热电偶、铂电阻或陶瓷热敏电阻等都无法对整个系统进行有效监测,二次仪表的配置也十分困难,因此无法使用点测温元器件实现有效的三维空间温度检测与火警监测。分布式测温系统是解决复杂三维空间温度测量与控制的有效手段,虽然光纤式温度分布测量装置使用一只传感器就能测出线状温度分布,但光纤式温度分布测量装置除了

高不超过60°C,在150°C以上温度时电池组极有可能着火。根据电动汽车的过热和起火的特点,结合负温度系数陶瓷材料和线式传感器在坦克发动机着火预警和灭火上的成功应用经验,开发电动汽车专用的负温度系数热敏陶瓷及线式火焰温度传感器,对于电动汽车的安全运行具有重要的意义。

产品性能优势:

主要功能:同时提供过热点、着火点监控(根据工作部位可调)

常温静态阻抗:>10MΩ高温工作阻抗:≤2KΩ

响应时间:≤5s恢复时间:≤5s

工作测温范围:50~500℃(根据工作部位可调)

工作电压:5~10VDC重量:105±20g/m

结构:不锈钢外套密封外径尺寸:φ2.0mm

尺寸偏差:±0.1mm/4m使用寿命大于1000次(同一部位反复烧)

市场前景及应用:

电动车不仅是新能源时代的主流车型,也是未来传统车企和新势力车企最大的战场。2018年8月份,我国新能源乘用车销量达到了8.2万,较去年同期增长了59.6%,环比增长18.6%,前8个月累销量为50.5万辆,同比增幅高达105.3%。预计2019年销售100万量计算,如果采用本技术开发的自动灭火装置,每套售价3000-5000元计算,可以实现销售额30-50亿,利润10-20亿。

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