動力電池?zé)崾Э乜捎蓡误w內(nèi)部因素及外部因素引起。內(nèi)部因素一般為過充、低溫充電、負(fù)極缺陷等導(dǎo)致負(fù)極形成的化合物穿透隔膜引發(fā)短路，或電池內(nèi)部雜質(zhì)刺穿隔膜引發(fā)短路等；外部因素包括正負(fù)極短路，大電流放電，高溫，擠壓、針刺等。由于單體內(nèi)部或外部因素的發(fā)生，電池單體溫度持續(xù)升高；以鋰離子電池為例，單體高于60℃時，SEI膜開始分解，全部分解后露出負(fù)極表面；隨著電池溫度的提升，電池隔膜高溫收縮，正負(fù)極活性物質(zhì)接觸，發(fā)生短路，瞬間釋放出大量的熱量。短路點高溫進(jìn)一步導(dǎo)致正極氧化物分解，釋放出游離狀態(tài)氧，并與有機(jī)電解液發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出更多的熱量，最終導(dǎo)致電池發(fā)生起火爆炸。

電池單體發(fā)生起火爆炸后，一方面通過模塊連接部分向其它單體進(jìn)行熱傳導(dǎo)，另一方面通過熱對流、熱輻射向其它單體進(jìn)行傳熱，模塊或電池系統(tǒng)的散熱裝置也將起到傳熱的作用；而單體的持續(xù)升溫將導(dǎo)致熱失控發(fā)生，從而熱失控從一個單體擴(kuò)展到其他單體。一個單體的熱失控短路將引起其它單體的外短路，而短路繼續(xù)引起其他單體溫度升高，從而引起單體的熱失控擴(kuò)散。一個單體熱失控起火爆炸后的火焰和噴射出的內(nèi)部物質(zhì)將直接對其他單體產(chǎn)生瞬間加熱作用，造成其他單體的短路和溫度升高，從而引發(fā)熱失控。單個電芯的爆炸起火還有可能引起其他線束、覆蓋件的起火，從而再次引發(fā)其他電芯的溫度升高，發(fā)生熱失控現(xiàn)象。

 

根據(jù)電池?zé)崾Э丶皞鞑C(jī)理，可提高單體電池性能，防止熱失控的發(fā)生；同時在成組技術(shù)方面可采取熱失控阻斷技術(shù)，在單個電池?zé)崾Э貢r不擴(kuò)散到其它單體。熱失控阻斷技術(shù)主要在熱傳播和擴(kuò)散的路徑進(jìn)行處理，以達(dá)到阻斷電池單體發(fā)生連鎖熱失控反應(yīng)的目的。例如阻斷或降低熱輻射、對流、傳導(dǎo)對周圍單體的影響；使用散熱系統(tǒng)或主動安全技術(shù)對單體進(jìn)行快速降溫；使用噴射導(dǎo)流技術(shù)防止噴射物對其他單體的影響；使用過流防護(hù)、短路防護(hù)、熔斷技術(shù)防止一個單體的短路影響其它單體；通過阻燃材料的使用防止單體周圍材料的燃燒引起單體熱失控連鎖反應(yīng)，通過對電氣件安全爬電距離，電氣安全間隙的設(shè)計防止外短路的發(fā)生等。根據(jù)引起熱失控的內(nèi)部因素和外部因素，可針對性的設(shè)計相應(yīng)防護(hù)措施，從單體-模組-電池包三個級別逐級控制，在熱失控傳播路徑上形成安全防護(hù)網(wǎng)，達(dá)到保證整車安全的目的。