答:磷酸鐵鋰電池發(fā)生熱失控主要是由于內(nèi)部產(chǎn)熱遠(yuǎn)高于散熱速率,在鋰離子電池的內(nèi)部積攢了大量的熱量,從而引起了連鎖反應(yīng),導(dǎo)致電池起火和爆炸。
1.過(guò)熱觸發(fā)熱失控
導(dǎo)致動(dòng)力磷酸鐵鋰電池過(guò)熱的原因來(lái)自于電池的選型和熱設(shè)計(jì)的不合理,或者外短路導(dǎo)致電池的溫度升高、電纜的接頭松動(dòng)等,應(yīng)該從電池設(shè)計(jì)和電池管理兩個(gè)方面來(lái)解決。從電池材料設(shè)計(jì)角度,可以開發(fā)來(lái)防止熱失控的材料,阻斷熱失控的反應(yīng);從電池管理角度,可以預(yù)測(cè)不同的溫度范圍,來(lái)定義不同的安全等級(jí),從而進(jìn)行分級(jí)報(bào)警。
2.過(guò)充電觸發(fā)熱失控
過(guò)充電觸發(fā)的熱失控是指磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)本身對(duì)過(guò)充電的電路安全功能缺失,導(dǎo)致電池的BMS已經(jīng)失控卻還在充電導(dǎo)致的。針對(duì)這類過(guò)充電的原因,解決辦法首先是查找充電機(jī)的故障,這可以通過(guò)充電機(jī)的完全冗余來(lái)解決;其次是看電池管理合不合理,比如說(shuō)沒(méi)有監(jiān)控每一節(jié)電池的電壓。
3.內(nèi)短路觸發(fā)熱失控
電池制造雜質(zhì)、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內(nèi)短路。這種內(nèi)短路是緩慢發(fā)生的,時(shí)間非常長(zhǎng),而且不知道它什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)熱失控。若進(jìn)行試驗(yàn),無(wú)法重復(fù)驗(yàn)證。目前全世界專家還沒(méi)有找到能夠重復(fù)由雜質(zhì)引起的內(nèi)短路的過(guò)程,都在研究當(dāng)中,要解決內(nèi)短路問(wèn)題,首先要找到產(chǎn)品品質(zhì)好的電池廠商,選擇磷酸鐵鋰電池及電池單體容量;其次對(duì)內(nèi)短路進(jìn)行安全預(yù)測(cè),在沒(méi)有發(fā)生熱失控之前,要找到有內(nèi)短路的單體。
4.機(jī)械觸發(fā)熱失控
碰撞是典型的機(jī)械觸發(fā)熱失控的一種方式。如果在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行碰撞的一個(gè)仿真,最接近的是針刺。通過(guò)對(duì)三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池進(jìn)行針刺試驗(yàn),研究熱失控過(guò)程,發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池在這個(gè)熱失控過(guò)程中沒(méi)有三元鋰電池放熱表現(xiàn)的那么劇烈。實(shí)驗(yàn)表明,不同的材料在針刺的時(shí)候會(huì)有不同的反應(yīng),磷酸鐵鋰相對(duì)安全。解決碰撞觸發(fā)熱失控的辦法就是做好電池的安全保護(hù)設(shè)計(jì)。