如何有效避免锂电池热失控的发生？
来源：宝鄂实业
2019-10-15 19:39
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如何避免过热。
热失控的诱因是多方面的，因此需要采取多种预防措施，避免热失控的发生。这涉及到电池的设计和生产、电池管理bms算法的开发、电池组结构的设计等方面的研究，都过于复杂。这里我们就如何在热管理软件的层面上做一个简单的介绍，特别是高能量密度锂电池的热管理，这是目前许多研究的重点，也是一个高技术含量的研究内容。
蓄电池的状态与发动机的不同。有些变量很容易被发动机测量，这里不容易估计。例如，燃料车中剩余的燃料量可以很容易地通过油箱中的燃料量来读取，但是电池的soc通常是通过一个算法来估计的。除了电池功率外，电池的实际输出功率和电池寿命还需要通过算法进行估计，这使得电池管理策略（bms）变得极其关键，而电池热失控管理方法也属于bms。
在相关研究中，清华大学开发的电池状态联合估计算法基于电池状态间的耦合关系，对电池的多种状态进行估计，包括soc（充电状态）、soh（健康状态）、sop（功率状态）和soe（能量状态）。
准确的电池状态估计有助于实时监测电池的充放电状态，避免过充放电引起的热失控。另外，在另一项研究中，研究人员可以通过状态估计和电池短路模型的结合，有效地识别出是否发生了内部短路，然后在系统热滥用开始时发出警告。从今年多次多收费引发自燃事故来看，如何防止多收费，还有很多工作要做。
此外，如何隔离和开发失控的发热芯也是一个难题。当发生热失控时，若能隔离出故障堆芯或模块，可有效降低损耗，避免自燃。清华大学的研究人员还对电池的热失控扩散进行了研究，建立了一套成熟的热扩散测试方法作为技术支持，提出了电池组综合热管理设计方案。包括上表面连接和汇流结构散热优化、下表面通道散热设计、电池连接和间隔表面隔热处理、电池组侧面布置等。半导体加热器低温加热算法的设计。这一系列的设计确保了整个电池组具有更均匀的热状态，并降低了热失控的风险。
当然，除了以上的研究和应用，电池组的设计和制造自然是避免热失控的基本要求。相关措施包括改进电池组的框架设计，如降低电池组的振动、封堵防火层、加钢板、防水防尘等，本文不作详细阐述。
热失控是一个奇怪的概念，但它与新闻标题和现实生活密切相关。从三星手机到特斯拉汽车和波音飞机，锂电池的热失控可能会发生。
尽管科学家和工程师不断改进设计和算法，从而有效地提高了汽车用锂电池组的安全性，但我们在生活中应该更加谨慎地使用电池。
