引發(fā)電池熱失控的因素是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-11 23:05
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動力電池安全性問題概括起來叫“熱失控”，也就是到達一定的溫度之后，就不可控了，溫度直線上升，然后就會燃燒爆炸。而過熱、過充、內短路、碰撞等是引發(fā)動力電池熱失控的幾個關鍵因素。
(1)過熱觸發(fā)熱失控
導致動力電池過熱的原因來自于電池的選型和熱設計的不合理，或者外短路導致電池的溫度升高、電纜的接頭松動等，應該從電池設計和電池管理兩個方面來解決。
從電池材料設計角度，可以開發(fā)來防止熱失控的材料，阻斷熱失控的反應；從電池管理角度，可以預測不同的溫度范圍，來定義不同的安全等級，從而進行分級報警。
(2)過充電觸發(fā)熱失控
今年的一起純電動大巴起火事件原因就在于“過充電觸發(fā)的熱失控”，具體則是電池管理系統(tǒng)本身對過充電的電路安全功能缺失，導致電池的BMS已經失控卻還在充電導致的。
(3)內短路觸發(fā)熱失控
波音787客機曾因電池爆炸起火。在查找事故原因時，發(fā)現(xiàn)電極和隔膜上有金屬物，產生了內短路。雖然專家無法100%確認熱失控是由內短路觸發(fā)的，但它是最可能的原因，因為找不到其他原因，且內短路沒辦法“浮現(xiàn)”。
電池制造雜質、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內短路。這種內短路是緩慢發(fā)生的，時間非常長，而且不知道它什么時候會出現(xiàn)熱失控。若進行試驗，無法重復驗證。目前全世界專家還沒有找到能夠重復由雜質引起的內短路的過程，都在研究當中。
要解決內短路問題，首先要找到產品品質好的電池廠商，選擇電池及電池單體容量；其次對內短路進行安全預測，在沒有發(fā)生熱失控之前，要找到有內短路的單體。
(4)機械觸發(fā)熱失控
碰撞是典型的機械觸發(fā)熱失控的一種方式。特斯拉屢次發(fā)生起火事故就是這個原因。歐陽明高透露，清華大學跟MIT共同合作對特斯拉在美國的碰撞事故進行過分析。如果在實驗室進行碰撞的一個仿真，最接近的是針刺。
解決碰撞觸發(fā)熱失控的辦法就是做好電池的安全保護設計。而這需要研發(fā)人員先了解熱失控的發(fā)生過程。
一般而言，熱失控發(fā)生之后，會往下傳播。比如第一節(jié)熱失控之后會有傳熱，開始傳播，然后整組像放鞭炮似的一個一個接下來。針對這種傳播，可以建立一個模型，包含中間溫度升高率、化學能電能的產熱、傳熱對流等。整個熱電耦合的模型，可以用量熱儀來做一個相關的定量分析。
