来看看锂电池系统起火的几种原因

都说安全是动力锂电池的命根儿，最近在思考电池系统由内而外起火的原因分析，这里重要是考虑一层层原因往前去推，然后考虑将以前和未来的事故都放进去进行匹配，再根据各个车型的实际设计推测未来出事故的PPM(百万分率)。

下文把所有厂商的名字都去掉了，探讨这个话题并不针对任何公司，不做评判　　这是从假定单个出问题，再扩展到全局的实验维度，从图中可以看出：　　整个分析只是为了匹配电池系统着火这个极端事件出现的，我们就区隔出由机械滥用的内容，电池系统的设计基础是着眼于放在一个车辆比较安全的位置，防止在车辆使用过程中出现问题，整个机械设计固然是目前大量做针刺、挤压等实验安全性的内容，但实际上由机械滥用引起的问题反而成为大家容易解决的问题。

　　以TSLA的三起事故为例：　　1.在美国田纳西州士麦那起火燃烧，这辆电动汽车冲向掉落路面的拖车挂钩，底盘碰撞后发生火灾　　2.驾驶者在转弯时撞上、并穿过了了一座水泥墙，最终撞在一棵树上停了下来，起火。

　　3.在西雅图车主称撞上了路中的金属残片，因此他离开了高速公路车子失效后，他又闻到了燃烧的味道，车辆此时着火燃烧　　这种机械上的设计也显得简单，在结构外围和底盖考虑更多的防护，即可取得立竿见影的效果　　我们把本年发生的事情，把厂商去掉，可以再思考一下车起火是电池还是电池之外?很大一部分是电池之外的负载，线缆过热导致外围部分被点燃的事更多些。

　　这里我们可以分基本的三层，着火的本质原因：　　1.电池内的未按照设计意图的热能释放+内外燃烧物　　2.电池内的可燃气体释放+燃点　　3.电池内的可燃液体释放+燃点：此处重要包括电解液泄漏和冷却液泄漏两部分。

　　我们可以对电池系统的热能释放来考虑：　　1.电池包或电池单体过充　　过充一般而言确实是热能释放比较普遍的原因，电池包级热失控事件，可以往下细分为多电池(模组、单体过充)，电池过充和电解液蒸发过热，还有就是电池剩余容量(SOC)计算错误引起的过充，高SOC状态下，未按照保护而进行能量回收引起的，以及充电控制程序卡住引起的过充。

　　2短路过流的人热能释放　　电池包/高压电路故障导致短路，散发热量重要是由电池包内部短路和外部短路，引起导体和连接器过热、单体过热引发随后的热事件，进一步细分也可以分解成模组的短路引发的部件过热例如模组一级的短路、电池组内一级短路、外围腐蚀性/导电液体进入引起的短路。

　　3高连接阻抗的发热　　电池包/高压电路的故障，导致充放电回路中出现高阻值的位置，电流在这一高阻点的温度上升，可能导致了相邻材料的着火和后续的热量传播干路连接点接触不良、腐蚀引起发热　　4.电池的内阻提升和内部出现过热　　单体排气出现可燃性气体，随后的热源(电弧，单体热失控)导致电池系统的多余热能。

单体单点故障热失控界定实验，可以考虑单个单体扩展到整体方面的，在既定的条件下，将实现每个电池包备案交底，有些参考用途，但实验的条件和故障的发生不大可能完全吻合　　案例回顾　　实际上起火的事故都是交织在一起的：　　漏液加短路　　案例1：A车起火　　现象1：电池箱内电池单体出现两包以上漏液　　现象2：电池单体和电池箱铝壳之间的绝缘受损　　运行振动后电池箱内出现局部电池间歇性短路，绝缘损毁点通过电池箱及支架的接地构成强电压的短路回路，热能释放，电解液和电池本体的发热引发事故。

　　火势扩大，点燃内饰　　案例2：B车起火　　现象1：车辆发生猛烈碰撞后，电池结构受损，冷却管破裂引发冷却液泄漏　　现象2：冷却液浸没电池管理单元(BMU)电路后引发缓慢的化学用途　　采样点浸没后，板级没有彻底防水设计导致缓慢加热触发冷却液燃点，在停车场放置了几周后起火。

　　小结：　　1.起火是个很极端的事情，但是曝光度很高，大家第一反应都是电池系统的事情，从各种分析来看，从电池系统着火起来的事，必定有故障发生，而且有热量集聚引燃　　2.假如把更多公开的信息汇总在一起，再拆解比较，完善系统分析过程还是可以达成一些共识防止很多未来的着火事故。

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