导致三元锂电池发热失控的原因分析

碰撞是典型的机械触发热失控的一种方式。特斯拉屡次发生起火事故就是这个原因。欧阳明高透露，清华大学跟MIT共同合作对特斯拉在美国的碰撞事故进行过分析。如果在实验室进行碰撞的一个仿真，最接近的是针刺。

欧阳明高还表示，通过对三元锂电池和磷酸铁锂电池进行针刺试验，研究热失控过程，发现磷酸铁锂电池在这个热失控过程中没有三元锂电池放热表现的那么剧烈。实验表明，不同的材料在针刺的时候会有不同的反应，，磷酸铁锂相对安全。

“所以到现在为止，仍然坚持在大客车上主要使用磷酸铁锂电池，暂时还不宜大规模使用三元锂电池，尤其对12米大客车。”欧阳明高如此说道。

解决碰撞触发热失控的办法就是做好电池的安全保护设计。而这需要研发人员先了解热失控的发生过程。

一般而言，热失控发生之后，会往下传播。比如第一节热失控之后会有传热，开始传播，然后整组像放鞭炮似的一个一个接下来。针对这种传播，可以建立一个模型，包含中间温度升高率、化学能电能的产热、传热对流等。整个热电耦合的模型，可以用量热仪来做一个相关的定量分析。

有了传播模型，研发人员可以设计如何来阻断和抑制，这需要加隔热层。但是，加隔热层并不简单，一方面加厚了体积大，另一方面隔热层跟冷却又是矛盾的。这些都是需要解决的问题。具体而言，正常的一个电池的等效电路和发生了微短路的等效电路，方程的形式实际上是一样的，只不过正常单体、微短路的单体的参数发生了变化。可以针对这些参数来进行研究，看其在内短路变化中的一些特征。

其中特征之一就是内短路单体的电势差，比较其内阻跟其他单体的差异。欧阳明高提出，研发人员要利用模型来进行单体的辨识。在测出每个单体的电压、电流后，利用这些数据再结合模型，就可以把每个单体的内阻预估出来。再把单体的参数全部预估出来后，根据参数的变化，便可以判断其一致性是否发生了显著性变化。