動力電池熱失控的機理

熱失控，指的是單體電池放熱連鎖反應(yīng)引起電池自溫升速率急劇變化的過熱、起火、爆炸現(xiàn)象。動力電池工作后是必然要發(fā)熱的，常態(tài)下是可控的，但是非常態(tài)下會失控，如果失控，必然會發(fā)生火災(zāi)，甚至爆炸的事故。引起動力鋰電池熱失控的因素主要有外部因素及內(nèi)部因素：

（1）外因：過充電觸發(fā)熱失控、外力導致熱失控、過熱觸發(fā)熱失控。

（2）內(nèi)因：電池內(nèi)部短路觸發(fā)熱失控。

目前保障動力電池出現(xiàn)熱失控的基本途徑主要有兩條：

（1）事前有預(yù)警，可提前進行人員干預(yù)。

（2）如果預(yù)警功能失效，必須有自動滅火功能。

熱失控預(yù)警及滅火是一個整體

單體式動力電池火情預(yù)警控制裝置和動力電池專用新型氣體自動滅火裝置兩部分組成。干預(yù)控制及火情發(fā)生緊急狀態(tài)下自動高效滅火，具有多傳感器復(fù)合探測，全周期火情探測，熱失控監(jiān)測分析預(yù)警，緊急控制滅火等特征，以探測預(yù)警智能控制的方式解決動力電池組火災(zāi)隱患，最大限度保護電動汽車及司乘人員安全。

實際車載產(chǎn)品必須要求，裝置體積小巧、安裝靈活、運維便捷、綠色環(huán)保、適應(yīng)性強等優(yōu)勢特點，在功能（性能）上要求，有火災(zāi)探測預(yù)警、自啟、人工啟動等，滿足滅火效率和效果要求。

熱失控預(yù)警的基本功能

針對動力電池熱失控進行智能化管理，要實現(xiàn)電池火災(zāi)初期探測、智能分析、提前預(yù)警， 主要功能要求：

（1）火情早期準確識別

（2）全周期火情探測記錄

（3）智能判斷，聯(lián)動滅火

（4）數(shù)據(jù)黑匣子功能，數(shù)據(jù)追蹤

（5）滅火劑無殘留，對電器設(shè)備無損害

（6）長壽命，輕維護

（7）開放接口，信息共享

熱失控預(yù)警與滅火系統(tǒng)原理

熱失控預(yù)警系統(tǒng)通過監(jiān)測電池箱內(nèi)部類CO氣體、煙霧、溫度、火焰各探測點的實時參數(shù)及其變化值，使用數(shù)據(jù)監(jiān)測模型對參數(shù)變化進行動態(tài)分析處理，智能判斷是否存在熱失控火情風險。動力電池火情預(yù)警控制系統(tǒng)如下：

熱失控預(yù)警工作原理

失控預(yù)警裝置為集主動探測、數(shù)據(jù)分析研判、控制、管理多重功能為一體的集成化設(shè)計，內(nèi)含高靈敏度溫度傳感器、氣體傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?，安裝于動力電池組電池箱內(nèi)，與自動滅火裝置及BMS管理系統(tǒng)對接，探測電池箱內(nèi)因內(nèi)部短路、過度充放、外部短路等導致火災(zāi)初期所產(chǎn)生的氣體、熱量、煙霧、明火，通過系統(tǒng)智能分析電池熱失控階段并進行自動干預(yù)控制。

當動力電池出現(xiàn)故障并開始泄壓、發(fā)熱等，探測器可探測到異常變化，將火情發(fā)生的潛在階段、發(fā)煙階段、高溫階段及明火階段通過CAN總線或線束向駕駛員發(fā)出預(yù)警信號，實現(xiàn)分級預(yù)警及控制啟動滅火裝置，系統(tǒng)可以智能判斷并自動啟動滅火裝置以防止火情惡化，也可在緊急狀態(tài)下由人工啟動滅火裝置。滅火裝置通過高效滅火劑在數(shù)秒內(nèi)控制火情，最大限度保護電池組安全。

自動滅火裝置工作原理

動力電池組專用氣體自動滅火裝置日常為無壓力儲存，滅火藥劑具有防潮、耐溫、抗腐蝕等優(yōu)異性能?；馂?zāi)發(fā)生時，裝置通過電啟動或感溫啟動方式引發(fā)滅火藥劑發(fā)生作用，迅速產(chǎn)生大量亞納米級固相微粒和惰性氣體混合物，以高濃度煙氣狀立體全淹沒式作用于火災(zāi)發(fā)生的每個角落，通過物理降溫、化學抑制、稀釋氧氣多重作用，快速高效撲滅火災(zāi)，對環(huán)境及人員無毒害。

（本文內(nèi)容來源于第一電動網(wǎng) 作者：雷洪鈞）