介绍动力锂离子电池组着火的原因与处置方法

动力锂离子电池组着火的原因

引起锂离子电池组着火的本质是电池内的热量未能按照设计的意图进行释放，引起内外燃烧物的燃点后起火，引起的原因重要有外部短路、外部高温和内部短路。

1、内部短路：由于电池的滥用，如过充过放导致的支晶、电池生产过程中的杂质灰尘等，将恶化生成刺穿隔膜，出现微短路，电能量的释放导致温升，温升带来的材料化学反应又扩大了短路路径，形成了更大的短路电流，这种互相累积的互相增强的破坏，导致热失控。

2、外部短路：以电动汽车为例。实际车辆运行中发生危险的概率很低，一是整车系统装配有熔断丝和电池管理系统BMS，二是电池能承受短时间的大电流冲击。极限情况下，短路点越过整车熔断器，同时BMS失效，较长时间的外部短路一般会导致电路中的连接薄弱点烧毁，很少导致电池发生热失控事件。现在，比较多的PACK公司采用了回路中加熔断丝的做法，更能有效的防止外短路引发的危害。

3、外部高温：由于锂离子电池结构的特性，高温下SEI膜、电解液、EC等会发生分解反应，电解液的分解物还会与正极、负极发生反应，电芯隔膜将融化分解，多种反应导致大量热量出现。隔膜融化导致内部短路，电能量的释放又增大了热量的生产。这种累计的互相增强的破坏用途，其后果是导致电芯防爆膜破裂，电解液喷出，发生燃烧起火。

锂离子电池起火的原因分析

作为纯电动汽车的能量来源，锂离子电池组起火的重要原因重要是电池过热而造成的热失控，这种过热在电池充放电过程中最容易发生。由于锂离子电池自身具有一定的内阻，在输出电能为纯电动供应动力的同时会出现一定的热量，使得自身温度变高，当自身温度超出其正常工作温度范围间时将会损害整个电池的寿命和安全。纯电动汽车中，动力锂电池系统是由多个动力锂电池单体电芯构成，在工作过程中出现大量的热聚集在狭小的电池箱体内，假如热量不能够及时地快速散出，高温会影响动力锂电池寿命甚至出现热失控，从而引发起火爆炸等事故。

解决热失控的方式

▲冷却方式的提升

热管理系统重要负责控制温度，确保电池一直处在一个合理的运行温度下。通常，热管理系统由整车控制器控制，在电池包温度异常时，通过空调系统进行及时散热或者加热，保证电池安全以及寿命。电池的散热方式根据导热方式和介质的不同而分为四项：空气冷却(风冷)、液体冷却(水冷)、相变材料(固体)、和结合冷却(风冷/水冷+固体冷却)几种。

内部改进即从电芯内部的材料结构上进行改造，从而使电池具备更好的耐热、散热性能。以目前的研究热点来说，发展固态电解液；对正负极进行结构改造；以及引入安全性更高的隔膜材料都是从内部提升电池热性能的主流方法之一。

锂离子电池起火应如何处置？

分析了电池着火的原因，当锂离子电池着火要进行灭火处理时，让我们看下特斯拉(Tesla)的推荐方法：

1、假如遭遇小火灾，火焰没有蔓延到高压电池部分，可以采用二氧化碳或ABC干粉灭火器灭火。

2、在彻底检查火情的时候，不要与任何高压部件接触，始终使用绝缘工具进行检查。

3、假如高电压电池在火灾中弯曲、扭曲、损坏，总之就是变得不成样子，或者怀疑电池出现问题。那么灭火时的用水量不能太少，消防用水要有足够的量。

4、电池着火可能要24小时才能完全扑灭。使用热成像摄像头，可以确保高电压电池在事故结束前完全冷却。假如没有热成像摄像头，就必须监控电池是否会复燃。冒烟表示电池仍然很热，监控一直要保持到电池不再冒烟的至少一小时之后。