簡談鋰電池系統安全

本文是對前文的補充。

其實電動系統起火是個非常極端的事件，我們挺難通過一個獨立的事件（單因繞開所有的安全機制來進行）主要是通過案例和PHA來界定下電池的起火的熱能釋放的補充。

這裡選一個簡單的電池系統做個距離，把冷卻液去掉，只剩下電池系統本身。

電池系統燒起來，如上圖所示，我們看看可燃物是哪些？

• 電池模組：可燃

• 電池揮發的可燃氣體

• 電池破裂/損壞的電解液泄漏

• 高壓動力線束：可燃

• 高壓採樣線束：可燃

• BDU：可燃

• 低壓信號線束：可燃

其他諸如支架，電池約束機構、底蓋和上蓋都採用不可燃的材料，以上這些的東西，是將電能轉化成熱能的關鍵（換句話來說是主要的引燃點）。

我們對鋰電池單體這個電化學的儲能單元和化學物其實已經有細緻的起火風險，這點通過各種濫用測試進行評定。

前文所說的：

第一部分 電池相關

電池包或電池單體過充：過充一般而言確實是熱能釋放比較普遍的原因，電池包級熱失控事件，可以往下細分為多電池（模組、單體過充）=》電池過充和電解液蒸發=》熱事件。SOC計算錯誤引起的過充、高SOC狀態下，未按照保護而進行的能量回收引起的、充電控制程序卡住引起的過充。

此處要推薦小馮博所做的工作，對於Thermal Runaway的機理分析。

第二部分 線路相關=》電池=》線路本身+電池溫度上升

短路過流的人熱能釋放：電池包/ 高壓電路故障導致短路=》熱量； 這裡主要是由電池包內部短路和外部短路，引起導體&連接器過熱、單體過熱引發隨後的熱事件。進一步細分也可以分解成模組的短路引發的部件過熱。模組一級的短路、電池組內一級短路、外圍腐蝕性/導電液體進入引起的短路

代入這點，把機械和電氣和材料結合起來，引起起火的原因是多元化的。

對比下這個：

電池的碰撞引起了很多的變化，機械結構和電氣結構上變化導致了短路，引發電池進一步變化。

現實來說，在一個完整的系統主要是考慮各種的對策，把每項內容進行多個角度的隔離，這裡對著每一項內容進行對策的分解。

1）BMS的檢測和手段閉環：說白了就是關繼電器

• 我們現在值得學習的就是前期預警，不行就讓人多一些反應時間

• BMS能動用的手段真的很少

2）所以後續的創新和革新，都是在單體安全性和內置的手段層面多做些，BMS保持一點點簡化，整個系統的置信度更高一些

• 過充部分除了檢測切斷以外，在單體級別做點事，多了一些手段

小結：

1）講細了，感覺就有些Low了，變成看圖說話了。每日寫一些隨筆，難免有時候飄逸些，有時候寫實一些，不服的可以自己每天寫一篇試一試。

2）從封面圖片所示，我們需要做個Master Plan，然後分配到不同的設計原型裡面，Master Plan就是很飄逸的。