清華大學(xué)歐陽明高教授在會上分析了動力鋰電池熱失控的三種誘因

熱誘因

通俗來講，所謂的熱誘因就是外部高溫環(huán)境，包括外部起火、電池散熱不良等。在外部高溫下，由于鋰離子電池結(jié)構(gòu)的特性，SEI膜、電解液等會發(fā)生分解反應(yīng)，電解液的分解物還會與正極、負極發(fā)生反應(yīng)，電芯隔膜將融化分解，多種反應(yīng)導(dǎo)致大量熱量的出現(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)。這種累積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。

試驗數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)電池單體溫度達到135℃時，隔膜開始融化，電壓下降；150℃電池電壓快速下降；等溫度高達245℃時，隔膜完全崩潰，電池就會出現(xiàn)起火爆炸的現(xiàn)象。

電化學(xué)誘因

電池制造雜質(zhì)、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內(nèi)短路。這種內(nèi)短路是緩慢發(fā)生的，時間非常長，而且不了解它什么時候會出現(xiàn)熱失控。若進行試驗，無法重復(fù)驗證。目前全世界專家還沒有找到能夠重復(fù)由雜質(zhì)引起的內(nèi)短路的過程，都在研究當(dāng)中。

要解決這個問題，首先提高制造工藝減少電池制造中的雜質(zhì)。這就要選擇產(chǎn)品品質(zhì)好的電池廠商，其次對內(nèi)短路進行安全預(yù)測，在沒有發(fā)生熱失控之前，要找到有內(nèi)短路的單體。這意味著必須要找到單體的特點參數(shù)，可以先從一致性著手。電池是不一致的，內(nèi)阻也是不一致的，只要找到中間有變異的單體，就可以將其辨別出來。具體而言，正常的一個電池的等效電路和發(fā)生了微短路的等效電路，方程的形式實際上是相同的，只不過正常單體、微短路的單體的參數(shù)發(fā)生了變化。可以針對這些參數(shù)來進行研究，看其在內(nèi)短路變化中的一些特點。

機械電氣誘因

碰撞是典型的機械觸發(fā)熱失控的一種方式，也就是汽車碰撞事故而引發(fā)電池受損。電池受損時也會出現(xiàn)內(nèi)短路而引發(fā)熱失控，但是這種短路與電化學(xué)誘因引發(fā)的短路不同，機械受損一般是瞬間發(fā)生的，對應(yīng)實際生活中的突發(fā)事故，強烈的撞擊、翻車、擠壓都可以導(dǎo)致電池在很短的時間內(nèi)發(fā)生機械損壞。