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電動汽車用負溫度系數熱敏陶瓷及線式火焰溫度傳感器關鍵技術

西安交通大學

更新時間:2023-03-02

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所屬領域

新能源

項目類型

制造業,交通運輸、倉儲和郵政業

項目年份

2023

項目狀態

可產業化

合作方式

技術入股,合作開發,其它

項目簡介

鋰電池具有能量密度高、工作電壓高、循環壽命長、體積小等優點,是電動汽車的首選。一般在電動車上需要將數個單體電池通過串聯或并聯形成電池組以達到動力電源的要求。但是由于生產工藝等原因,各單體電池的容量與性能不可避免地存在一些差異,電動汽車在運行(電池組放電)時,容量小性能差的電池會有過放現象,而在充電時,容量小性能差的電池又會出現過充現象。長此以往,這種差異必然會越來越大,使電池組的利用率越來越差。更為嚴重的是,在過充或過放的環境下,電池正負極片間的隔膜會被擊穿而短路,產生高溫、過熱使電解液汽化、膨脹而使電池外殼破裂,甚至發生著火或爆炸。同時動力鋰電池在溫度過高或過低情況下使用,也會存在安全隱患;電池過充或者過放都會造成電池不可逆轉損壞,比如容量過度衰減,壽命降低等,甚至會使電池產生冒煙、起火等危險。因此,動力電池組需要采用BMS系統實時監視電池組電壓、電流及溫度,均衡各單體電池的電壓,使電池組中的各單體電池的容量與性能盡量的趨于一致。而目前的BMS系統可靠性能并不是很可靠,無法完全杜絕電動汽車電池箱發生著火/爆炸的隱患,純電動汽車特別是鋰電池起火,由于燃燒迅速,外部的救援手段往往缺乏時效性。因此,在電動汽車上設置滅火裝置是必須的。

與電動汽車類似,坦克、戰車、裝甲車輛,以及艦船和飛機的動力系統和傳動系統都在極其嚴酷的條件下工作,各種內部和外部條件的變化經常會造成系統超溫、甚至起火,從而造成裝備的損毀。特別是武器裝備的動力系統和傳動空間結構復雜,剩余空間曲折、狹小,傳統的各種點狀測溫技術,如熱電偶、鉑電阻或陶瓷熱敏電阻等都無法對整個系統進行有效監測,二次儀表的配置也十分困難,因此無法使用點測溫元器件實現有效的三維空間溫度檢測與火警監測。分布式測溫系統是解決復雜三維空間溫度測量與控制的有效手段,雖然光纖式溫度分布測量裝置使用一只傳感器就能測出線狀溫度分布,但光纖式溫度分布測量裝置除了

高不超過60°C,在150°C以上溫度時電池組極有可能著火。根據電動汽車的過熱和起火的特點,結合負溫度系數陶瓷材料和線式傳感器在坦克發動機著火預警和滅火上的成功應用經驗,開發電動汽車專用的負溫度系數熱敏陶瓷及線式火焰溫度傳感器,對于電動汽車的安全運行具有重要的意義。

產品性能優勢:

主要功能:同時提供過熱點、著火點監控(根據工作部位可調)

常溫靜態阻抗:>10MΩ高溫工作阻抗:≤2KΩ

響應時間:≤5s恢復時間:≤5s

工作測溫范圍:50~500℃(根據工作部位可調)

工作電壓:5~10VDC重量:105±20g/m

結構:不銹鋼外套密封外徑尺寸:φ2.0mm

尺寸偏差:±0.1mm/4m使用壽命大于1000次(同一部位反復燒)

市場前景及應用:

電動車不僅是新能源時代的主流車型,也是未來傳統車企和新勢力車企最大的戰場。2018年8月份,我國新能源乘用車銷量達到了8.2萬,較去年同期增長了59.6%,環比增長18.6%,前8個月累銷量為50.5萬輛,同比增幅高達105.3%。預計2019年銷售100萬量計算,如果采用本技術開發的自動滅火裝置,每套售價3000-5000元計算,可以實現銷售額30-50億,利潤10-20億。

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