失控并不是那么容易發(fā)生的。為什么會(huì)發(fā)生熱失控？有電池的內(nèi)因（自發(fā)的），也有外因。什么叫內(nèi)因，那就是你正常使用，不磕不碰不犯錯(cuò)，電池內(nèi)部自己莫名其妙短路自燃了。只要是能夠通過國家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)的產(chǎn)品，這個(gè)概率是其實(shí)是很低的。

 

 

內(nèi)因受材料和工藝影響。磷酸鐵鋰就比三元鋰安全，因?yàn)樗臒崾Э販囟雀撸ㄈ?90℃，磷酸鐵鋰230℃），出問題的概率也就低。但目前來看，比起材料造成的差異，工藝的影響更大，比如電池制造過程中隔膜表面吸附有導(dǎo)電的金屬粉末、電池各部件尺寸不能精確匹配、電極片邊緣不平整、電解液分布不均勻、正極材料純度不夠等等都有可能造成電池內(nèi)部短路，導(dǎo)致不可逆的溫升起火。

 

外因和錯(cuò)誤的使用有關(guān)，包括過充、外短路、高溫、超壓和外力沖擊等。過充電會(huì)導(dǎo)致正極過度脫鋰而負(fù)極過度嵌入，產(chǎn)生鋰枝晶，對正負(fù)極造成不可逆的損壞并持續(xù)升溫。

 

鋰電池的壓力也可以分為內(nèi)壓和外壓，內(nèi)壓來自于電解液的熱膨脹、鋰枝晶形成、氣體轉(zhuǎn)變等；外壓來自于環(huán)境壓力、機(jī)械碰撞帶來的擠壓、壓力變化等，不論外壓還是內(nèi)壓，超過一定限度，電池內(nèi)部強(qiáng)度較低的隔膜、粘結(jié)劑就會(huì)產(chǎn)生變形、導(dǎo)致鋰電池內(nèi)部短路工作異常，引發(fā)事故。

 

外力的沖擊、振動(dòng)、跌落、擠壓、穿刺等行為也會(huì)導(dǎo)致電池隔膜破裂并致使短路，對于電池組，外力也可能導(dǎo)致控制芯片及器件的損壞，進(jìn)而引發(fā)劇烈燃燒乃至爆炸事故。相對于磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池在面對針刺和外部高溫試驗(yàn)時(shí)溫升更大，毒性氣體釋放量也更大，熱失控溫度低，潛在危險(xiǎn)也更高。

 

但有什么辦法呢？電動(dòng)車想要跑得遠(yuǎn)，能量密度就得高，三元鋰電池才能夠符合要求，至于安全，就得看車企BMS、電池封裝等的水平了。

 

☆不僅要電池強(qiáng)，電堆/電控更要強(qiáng)

 

電池作為一個(gè)危險(xiǎn)品是確定的事實(shí)，車企的工作就是將這種危險(xiǎn)降到最低。怎么做？一預(yù)防，二避險(xiǎn)。動(dòng)力電池的應(yīng)用安全是一個(gè)系統(tǒng)工程，在不能保證電池?zé)崾Э赝耆话l(fā)生的情況下，要通過BMS、TMS、熔斷保護(hù)、熱障、結(jié)構(gòu)集成等，在成組設(shè)計(jì)中設(shè)置多重的安全保證。

 

 

過充放是導(dǎo)致鋰電池產(chǎn)生熱失控的重要原因之一。因此，電池管理系統(tǒng)BMS就需要防止電池過充放。這并不簡單，由于生產(chǎn)一致性問題，每顆電池單體的特性必然存在差異，可能有的電池已經(jīng)充滿了，而另一部分則還需要充電，此時(shí)，BMS就需要第一，估測電池的荷電狀態(tài)（SOC），保證電池的電量始終在合理的狀態(tài)，第二，動(dòng)態(tài)監(jiān)測，實(shí)時(shí)監(jiān)測電池組中電池單體的端電壓、充放電電流等， 避免出現(xiàn)過充和過放現(xiàn)象。第三，為每個(gè)電池單體均衡充電，保證電池組內(nèi)部單體的一致性。還需要考慮鋰電池在使用過程中老化情況的不一致性，估算電池的SOH（State of Health電池健康狀態(tài)），7000多節(jié)電池單體，控制的難度可想而知。

 

 

這是過充放的預(yù)防，當(dāng)鋰電池因?yàn)槠渌颍ㄅ鲎病⒆冃?、環(huán)境溫度過高等等）產(chǎn)生潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，控制器應(yīng)能夠及時(shí)通過各種措施（強(qiáng)迫空氣對流法、液冷法、相變材料法等）控制電池溫度。當(dāng)電池產(chǎn)生明火時(shí)，激活電堆內(nèi)部的滅火程序。而被動(dòng)的電池包裝設(shè)計(jì)則需要組織降低險(xiǎn)情的蔓延速度，通過不同電池模組之間的隔斷以及外部短路的管控，降低電池發(fā)生爆燃的速度，讓人有足夠的時(shí)間逃生。