動力鋰離子電池組著火的原因

　　引起鋰離子電池組著火的本質(zhì)是電池內(nèi)的熱量未能按照設(shè)計的意圖進行釋放，引起內(nèi)外燃燒物的燃點后起火，引起的原因重要有外部短路、外部高溫和內(nèi)部短路。

　　1、內(nèi)部短路：由于電池的濫用，如過充過放導(dǎo)致的支晶、電池生產(chǎn)過程中的雜質(zhì)灰塵等，將惡化生成刺穿隔膜，出現(xiàn)微短路，電能量的釋放導(dǎo)致溫升，溫升帶來的材料化學(xué)反應(yīng)又?jǐn)U大了短路路徑，形成了更大的短路電流，這種互相累積的互相增強的破壞，導(dǎo)致熱失控。

　　2、外部短路：以電動汽車為例。實際車輛運行中發(fā)生危險的概率很低，一是整車系統(tǒng)裝配有熔斷絲和電池管理系統(tǒng)BMS，二是電池能承受短時間的大電流沖擊。極限情況下，短路點越過整車熔斷器，同時BMS失效，較長時間的外部短路一般會導(dǎo)致電路中的連接薄弱點燒毀，很少導(dǎo)致電池發(fā)生熱失控事件?，F(xiàn)在，比較多的PACK公司采用了回路中加熔斷絲的做法，更能有效的防止外短路引發(fā)的危害。

　　3、外部高溫：由于鋰離子電池結(jié)構(gòu)的特性，高溫下SEI膜、電解液、EC等會發(fā)生分解反應(yīng)，電解液的分解物還會與正極、負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，電芯隔膜將融化分解，多種反應(yīng)導(dǎo)致大量熱量出現(xiàn)。隔膜融化導(dǎo)致內(nèi)部短路，電能量的釋放又增大了熱量的生產(chǎn)。這種累計的互相增強的破壞用途，其后果是導(dǎo)致電芯防爆膜破裂，電解液噴出，發(fā)生燃燒起火。

　　鋰離子電池起火的原因分析

　　作為純電動汽車的能量來源，鋰離子電池組起火的重要原因重要是電池過熱而造成的熱失控，這種過熱在電池充放電過程中最容易發(fā)生。由于鋰離子電池自身具有一定的內(nèi)阻，在輸出電能為純電動供應(yīng)動力的同時會出現(xiàn)一定的熱量，使得自身溫度變高，當(dāng)自身溫度超出其正常工作溫度范圍間時將會損害整個電池的壽命和安全。純電動汽車中，動力鋰電池系統(tǒng)是由多個動力鋰電池單體電芯構(gòu)成，在工作過程中出現(xiàn)大量的熱聚集在狹小的電池箱體內(nèi)，假如熱量不能夠及時地快速散出，高溫會影響動力鋰電池壽命甚至出現(xiàn)熱失控，從而引發(fā)起火爆炸等事故。

　　解決熱失控的方式

　　▲冷卻方式的提升

　　熱管理系統(tǒng)重要負(fù)責(zé)控制溫度，確保電池一直處在一個合理的運行溫度下。通常，熱管理系統(tǒng)由整車控制器控制，在電池包溫度異常時，通過空調(diào)系統(tǒng)進行及時散熱或者加熱，保證電池安全以及壽命。電池的散熱方式根據(jù)導(dǎo)熱方式和介質(zhì)的不同而分為四項：空氣冷卻(風(fēng)冷)、液體冷卻(水冷)、相變材料(固體)、和結(jié)合冷卻(風(fēng)冷/水冷+固體冷卻)幾種。

　　內(nèi)部改進即從電芯內(nèi)部的材料結(jié)構(gòu)上進行改造，從而使電池具備更好的耐熱、散熱性能。以目前的研究熱點來說，發(fā)展固態(tài)電解液;對正負(fù)極進行結(jié)構(gòu)改造;以及引入安全性更高的隔膜材料都是從內(nèi)部提升電池?zé)嵝阅艿闹髁鞣椒ㄖ弧?/p>

　　鋰離子電池起火應(yīng)如何處置?

　　分析了電池著火的原因，當(dāng)鋰離子電池著火要進行滅火處理時，讓我們看下特斯拉(Tesla)的推薦方法：

　　1、假如遭遇小火災(zāi)，火焰沒有蔓延到高壓電池部分，可以采用二氧化碳或ABC干粉滅火器滅火。

　　2、在徹底檢查火情的時候，不要與任何高壓部件接觸，始終使用絕緣工具進行檢查。

　　3、假如高電壓電池在火災(zāi)中彎曲、扭曲、損壞，總之就是變得不成樣子，或者懷疑電池出現(xiàn)問題。那么滅火時的用水量不能太少，消防用水要有足夠的量。

　　4、電池著火可能要24小時才能完全撲滅。使用熱成像攝像頭，可以確保高電壓電池在事故結(jié)束前完全冷卻。假如沒有熱成像攝像頭，就必須監(jiān)控電池是否會復(fù)燃。冒煙表示電池仍然很熱，監(jiān)控一直要保持到電池不再冒煙的至少一小時之后。