若热失控无法避免 电池安全防护可以这样做

随着全球电动汽车市场的快速增长，由于动力电池引发的电动汽车起火的事故不断发生。据不完全统计，从2016-2018年我国已累计发生了几十起新能源汽车起火事故，电动汽车安全形势十分严峻。安全性日益成为电动汽车发展的一大障碍。

在日前举办的第三届国际电池安全研讨会(IBSW)上，来自全球电池安全领域的知名专家学者，就电池热失控机-电-热诱因及防控方法、电池热失控发生机理与抑制方法、电池燃烧爆炸特性及火灾安全、电池系统热失控蔓延与热管理等问题进行了深入探讨。

对于电动汽车起火现象，北京理工大学熊瑞教授表示，从2019年的数据来看，有41%的自燃现象都是在停车过程中发生的。有4大故障原因会导致电池热失控，包括内部短路、外部短路、过充和过放。根据研究数据，有56%的事故是因为电池的内部短路而导致的，有16%是由外部短路导致的，18%是由过充导致的，从已经通报的事故中，没有事故是因为过放导致的。

对于电池起火的原因热失控，武汉大学艾新平教授作了非常详细的描述：当电池在短路、过充或者是受到高温冲击的时候，电池的温度就会升高。温度升高以后，会相继引发一系列放热副反应，这些副反应放出来的热不能及时疏散，会引起电池温度升高，通过正反馈机制，导致最后放热反应越来越剧烈，发生热失控。

艾新平表示，要解决电池的安全问题，首先，要尽量避免短路、避免过充。其次，如果发生了短路和过充，就要进行热保护，尽量避免发生热失控。最后，如果热失控无法避免，要尽量避免不造成大的伤害，不要起火，这是整体策略。

对于热失控，中国汽车技术研究中心有限公司动力电池首席专家王芳认为，在目前的技术条件下，单体电池热失控是不可避免的。所以在电池安全防护方面，要有及时的监控，就是热失控监控的信号。王芳表示，我们当然希望电池不会失控，也不会有整体的扩散。但是如果一旦扩散，要做到给人员足够的逃生时间。

清华大学学者刘凯认为，电池安全隐患一直是一个技术的问题，终极的方案就是设计出一种绝对安全的材料，比如说阻燃的或者不易燃的电解液。但是通常这种材料会损害电池的电化学特性。为平衡电池的安全性和电化学特性，可以使用一种应急响应材料，它可以自动变换物理化学特性。采用这种应急响应材料的电池，可称为智慧锂电池，它能够进行自身诊断和适应。

哲弗智能系统(上海)有限公司董事长李飞认为，对热失控的防控，降温是最关键的。无论从热失控抑制也好，还是热失控蔓延的抑制，降温都是王道。哲弗智能采取的方案是，全部用液体进行强制冷却。通过电池的热管理系统，用复合型的探测系统来提前预警电池的热失控，同时又作为触发电池热失控抑制的机制，一旦发生电池热失控蔓延之后，就启动液态的锂电池火灾抑制装置。

据北汽新能源工程研究院副院长代康伟介绍，北汽新能源的安全设计有四层保护，采用高强度铝型材的模组设计，比普通的铝型材强度高35%，同时在电芯与电芯之间、模组与PACK之间设置了隔热缓冲区，当车辆受到挤压时，尽可能在一定程度上确保电芯不受到挤压，来确保电芯使用的安全性。

据蔚来汽车全球副总裁黄晨东介绍，蔚来汽车的电池安全监测和预警系统，即便汽车在休眠的过程中，仍然可以监测数据，所有的大数据都进入到云端，云端能够进行自动分析，如果发现任何异常，就会预警。接下来蔚来会审议并且分析，必要时把电池召回，或者帮助客户替换电池。

从汽车端的角度来看，第一汽车集团新能源开发院院长王德平表示，动力电池安全事故发生，主要由于几个方面失效，即电芯的失效、BMS的失效、绝缘系统的失效、机械与密封的失效以及连接的失效。王德平谈到，一汽集团从整体对电池系统做了安全设计。从而构建起四重的安全防护体系，包括电池的安全、整车的安全、充电的安全、使用的安全，包含54项具体的安全防护措施，确保整个动力电池系统在生命周期的安全。

王德平认为，围绕电动车的安全事故，特别是动力电池的安全事故，不仅仅是电池本身的事，应该说是一个系统工程，除了电池本身之外，跟整车、关联部件、日常的使用维护都有关系，需要围绕整个电动车的使用生态共同地去开发、共同地去维护，才能保证整个动力电池系统的安全。