隨著純電動汽車快速普及，保有量大幅增加，電池PACK起火、自燃、爆炸事件頻發(fā)，熱失控成為影響動力電池安全的最大誘因。

電池會起火，原因主要包括電池部件老化、外部碰撞、高溫天氣、電池熱失控、高負荷等五個方面。外部碰撞和高溫天氣屬于外因，電池部件老化、電池熱失控、高負荷則與動力電池質(zhì)量、熱管理系統(tǒng)等相關，往往是自燃的直接導火索。

現(xiàn)在常見的解決電池PACK熱失控難題的方法，主要分為主動安全設計和被動安全設計：

主動安全設計：

熱失控檢測：通過溫度，電壓的監(jiān)測結合定時喚醒的功能，能在電池包熱失控發(fā)生前，向車輛發(fā)出報警，保證人員人身安全

電壓檢測：進行實時單體電壓檢測，根據(jù)電芯性能，設定電壓閾值和壓降速率閾值來定義熱失控是否發(fā)生

溫度檢測：測定實時模組溫度，根據(jù)電芯性能，設定高溫閾值和溫升速率閾值來定義熱失控是否發(fā)生

防誤報設計：為了防止誤報，對檢測時間和檢測條件進行了冗余設計，以增加策略判斷的可靠性

喚醒策略：BMS休眠后，每隔一定時間自動喚醒，喚醒后檢測當前溫度和電壓值

被動安全設計：

電氣絕緣耐壓設計：如出現(xiàn)絕緣失效會造成嚴重的短路情況，為避免二次絕緣失效，通過客戶需求的最大工作電壓Vmax，以及工作海拔來做相應的絕緣設計

雙重絕緣設計：電芯本身有一層絕緣電芯藍膜及電芯頂貼片可以滿足絕緣耐壓要求，端側(cè)板與電芯間、電芯與底部安裝面間均有絕緣紙進行防護

結構安全測試：像震動、沖擊、包括碰撞等問題相對好解決，如長周期出現(xiàn)才能監(jiān)測到的問題，就通過端板和側(cè)板模組的焊接測試，根據(jù)模組循環(huán)與膨脹力的關系，設計模組端側(cè)板的焊接強度要求和指標。

熱失控防護方案：通過熱失控防護設計，實現(xiàn)電池包熱失控的5重防護：傳感器提前預警、電芯間的隔熱設計、模組間增加阻熱間隔、引導熱失控排氣按照特定通道排出、優(yōu)化防爆閥選型，最終實現(xiàn)電池包的“0”熱蔓延（即單個電芯熱失控，不會蔓延至相鄰電芯或模組）

除此之外，還有增加高耐熱PET、芳綸等防護隔膜、通過主要原材優(yōu)選及有效改性來增強電芯的熱穩(wěn)定性、加入電解液阻燃添加劑等方式，來增加電池PACK的安全系數(shù)，降低熱失控概率。

但無論是增加隔膜還是監(jiān)測，幾乎都屬于事后的防護手段。要有效抑制電池PACK的熱擴散和熱蔓延，從源頭出發(fā)，讓單體電池不發(fā)生熱失控或許是“最優(yōu)解”。

暢能達電池熱管理方案

電池PACK會發(fā)生熱擴散和熱蔓延的根本原因，是單體電池運行過程中，上下溫差過大（甚至達到15度）導致熱量聚集，熱失控后再通過模組中電芯之間極小的間距迅速擴散，造成起火等安全事故。

暢能達針對此問題，在內(nèi)置電池中的裸電芯和電芯封裝層之間設置均熱層，其中嵌入 VC 均熱板。電池充電時，做到內(nèi)部均勻熱量、外部冷卻降溫，從而降低內(nèi)置電池整體溫度。同時，均熱層可取代目前電芯中常用的熱熔膠層，不會占用電池內(nèi)部空間，解決散熱結構引入對電芯能量密度的損失。

采用相變熱控技術能夠有效提升電池熱導率，實現(xiàn)精準控溫，是突破電池PACK熱擴散瓶頸的關鍵！通過這一技術，電池上下溫差可降低至2度左右，甚至能達到原有充電倍率3倍的效果。

電池安全是新能源車型安全的核心，只有解決電池PACK的熱失控擴散痛點，提升整體安全系數(shù)，才能促進行業(yè)良性發(fā)展。

審核編輯 黃宇