什么是電池的熱失控？熱失控的誘因有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-06 13:09
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“所謂熱失控，是由各種誘因引發(fā)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，發(fā)熱量可使電池溫度升高上千度，造成自燃。”
一、熱失控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，就好比多米諾骨牌
從電池電芯內(nèi)的隔膜分解熔化，進(jìn)而導(dǎo)致負(fù)極與電解液發(fā)生反應(yīng)，隨之正極和電解質(zhì)都會發(fā)生分解，從而引發(fā)大規(guī)模的內(nèi)短路，造成了電解液燃燒，進(jìn)而蔓延到其他電芯，造成了嚴(yán)重的熱失控，讓整個電池組產(chǎn)生自燃。
這一過程大概可以描述為：氫彈是通過原子彈爆發(fā)產(chǎn)生的輻射引燃的——原子彈是通過钚和鈾原子核不斷受到中子撞擊的連鎖反應(yīng)，產(chǎn)生裂變所爆發(fā)的——第一顆引發(fā)連鎖的中子是由炸藥點(diǎn)燃壓縮核心而引發(fā)反應(yīng)的——炸藥是點(diǎn)燃的。
這就好比整個電池包的燃燒——是從一個模組蔓延開的——而一個模組的燃燒是其中一顆電芯熱失控導(dǎo)致的——電芯的熱失控又源于電解液和正負(fù)極的燃燒——而電解液和正負(fù)極的激烈反應(yīng)又要追溯到隔膜的反應(yīng)——而引發(fā)熱失控最本源的誘因，則有三種。
熱失控的誘因有三類，分別是機(jī)械電氣誘因、電化學(xué)誘因和熱誘因。
機(jī)械電氣誘因，最著名的案例就是文章開頭提到的“特斯拉第一燒”，車輛高速行駛中觸碰的異物，直接導(dǎo)致了電池內(nèi)隔膜崩潰，進(jìn)而造成了電池內(nèi)短路，短時間內(nèi)引發(fā)了自燃，按駕駛者回憶，20分鐘前車輛發(fā)出預(yù)警，車主逃生后火勢迅速擴(kuò)大將整個車輛燒毀。
電化學(xué)誘因，電化學(xué)誘因包括了過充放電、內(nèi)短路等電濫用情況。部分自燃案例中，電池浸水也屬于電化學(xué)誘因，這里案例也比較多。當(dāng)電池包密封性不滿足要求，在泡水后會發(fā)生電解水反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生大量氣體，氣體在電池包內(nèi)部會使得電路頻繁通斷進(jìn)而產(chǎn)生電弧。電弧會導(dǎo)致電池殼體的熔化并引燃電解液，從而造成熱失控釀發(fā)自燃事故。2012年颶風(fēng)桑迪引起的Fisker Karma泡水自燃，以及最近發(fā)生的力帆650EV暴雨后自燃，是這類誘因?qū)е碌念愃瓢咐?/div>
電化學(xué)誘因中，過充放電也是電化學(xué)誘因，并且是危害極為嚴(yán)重的一個誘因。而它也是和電動車車主使用習(xí)慣最為相關(guān)的一個誘因，極為常見、危險(xiǎn)。特斯拉、榮威、眾泰等等電動車都曾在充電時發(fā)生起火。當(dāng)電池過充電時，正極過渡金屬溶解，負(fù)極析鋰，電解液氧化分解，從而導(dǎo)致溫度加速上升，電池膨脹直至破裂，內(nèi)阻隨之快速增大，進(jìn)而發(fā)生熱失控。以2016年特斯拉充電事故為例，當(dāng)?shù)剡^低的氣溫可能使得電池的狀態(tài)估計(jì)與實(shí)際狀態(tài)不吻合，進(jìn)而發(fā)生了過充電的情況，導(dǎo)致自燃。過充電導(dǎo)致的事故案例在近年發(fā)生較多，例如今年3月在泰國曼谷的保時捷Panamera PHEV充電起火乃至燒毀住宅；今年7月在深圳的陸地方舟電動物流車充電起火引燃了旁邊車輛。
熱誘因，熱失控最直接的誘因就是熱誘因。例如在2008年美國公司CEPCI購買了一輛豐田普銳斯，并自行改裝加入了電池，由于該公司改裝沒有符合電芯制造商A123的使用規(guī)則，車輛運(yùn)行中熱控芯片未產(chǎn)生作用，導(dǎo)致電池溫度過高，進(jìn)而引發(fā)熱失控，造成了車輛自燃。
