锂离子电池热失控事故原因分析
近年来,锂离子电池热失控引发的安全事故不在少数,其中波音787飞机、特斯拉电动汽车、三星Note7手机等事故的影响尤为广泛。
根据不完全统计,近年来特斯拉在全球各地发生了多起车辆起火事故,.包括碰撞后起火、充电过热起火、行驶自燃等。特斯拉锂离子电池组横跨车辆基座,一旦热失控发生,会波及全车,特斯拉通过在底盘加装钛合金防护罩等措施来提高车辆的安全性。
另外像三星Note7事件,重要是电池缺陷造成内部短路引发爆炸,而波音787飞机也发生过因为电池内短路,过热导致起火。
汪箭表示,锂离子电池事故的重要原因是热失控导致的火灾和爆炸,表现形式为喷射、燃烧、爆炸,伴随有毒有害气体。他表示,目前缺乏对锂离子电池有效的灭火技术,从锂离子电池本身的属性看,即使短暂扑灭,其复燃性也非常高。所以锂离子电池一旦发生热失控,想要防控是比较难的。因此,分析锂离子电池热失控发展过程,研究电池内部可燃组件热安全性,提出预警、防护、抑制措施,对热失控灾害的防控具有重要意义。
动力锂电池火灾防护措施冷却用途、隔热用途、窒息用途
汪箭表示,通常的灭火手段重要为冷却、隔热、窒息和终止化学反应。
冷却:电动汽车冷却系统通常是为了维持稳定的动力锂电池工作环境。希望利用电池管理系统进行实时监控,在热失控发展初始阶段,利用冷却系统对动力锂电池工作环境进行速冷降温,以控制热失控传播速度。
隔热用途:应用耐火阻燃隔热涂层,即可以提高电池组抵抗外部火焰的能力,也能在电池发生燃烧时延缓火势蔓延。如波音787飞机的电池组8个单元之间,加上隔热层,限制热失控的传播。
窒息用途:再以波音事件为例,波音787飞机的电池放进更坚固的钢质箱子里,起到隔绝外部氧气和限制火势蔓延的用途。