作品开头：上汽通用五菱汽车股份有限公司0短序据不全体统计，有六成的新能源汽车的燃烧变乱是由动力电池激发的。动力电池举动新能源汽车的中枢部件，何如保障其

据不全体统计，有六成的新能源汽车的燃烧变乱是由动力电池激发的。动力电池举动新能源汽车的中枢部件，何如保障其平安性至极紧急。车用动力电池也称动力蓄电池体例，该体例的中枢部门是单体电池（即电芯）。

为此，本文从电芯的热安闲性入手，磋议了动力蓄电池体例的热失控效应，对新能源汽车的平安性提出倡议。

1锂离子电池品种动力蓄电池体例的电芯构造类型合键有3种：方形电池、软包电池、圆柱电池。3品种型电池的优劣各不相似，就平安性来说，软包电池因正在构造上采用的是铝塑膜包装，正在爆发平安隐患的情状下只会饱气裂开，无爆炸表象，平安机能展现最佳；其次是方形电池，又称硬壳电池，日常的硬壳电池都市带有一个泄劲阀，爆发平安隐患时，壳体饱胀泄劲阀优先被冲开，泄出壳内气体，制止气压过大而爆发爆炸，但泄劲阀失效的情状下，依旧会有爆炸隐患；结果是圆柱电池，其体积小，构造密闭，计划上平安扞卫办法不够，与软包、硬壳比拟，相似条目下爆炸危险大。

2电池热安闲性锂离子电池正在外界高温（加热）下，通过热传达会使电池温度升高，进而使其内部爆发一系列的副响应，副响应产热会使电池温度再次快速攀升，最终导致热失控。对锂离子电池温升、热失控影响较大的副响应合键有以下4类：SEI膜分析响应、负极质料与电解液之间的响应、正极质料与电解液之间的响应以及电解液自己的分析响应。因为锂离子电池品种的区别，电池内部各个副响应爆发的临界温度可以区别，但响应均会伴跟着气体的形成。负极SEI膜的热分析是锂离子电池中最容易爆发的化学响应，锂电池SEI膜先导分析的温度为90～120℃，跟着温度的升高和SEI膜的陆续分析，负极不再受SEI膜的扞卫；当电池温度升高到120℃以上时，负极嵌入锂与电解液爆发放热响应，使电池温度进一步升高；当电池温度升高到150℃以上时，正极质料与电解液爆发响应，区别的正极质料分析时天生的物质区别，但都市有氧气天生，且形成的氧气会一连与溶剂爆发响应放出热量，使电池温度一连升高；当温度升高到200℃以上时，电解液自己分析爆发放热响应，有气体形成。总体看来，温度是锂电池高温热失控经过的主导成分。

3热失控触发机理关于新能源汽车来说，最大的隐患是自激发热失控，也便是广泛所说的自燃。与滥用条目下的热失控区别，电池热失控可能由外界条目刺激触发，当触发条目来到必然界限的光阴，电池根本都市浮现题目，比如把电池放正在火上加热。自激发热失控，目前展现为概率性事项，其激发出处网罗：①质料不服均，比如隔阂一时浮现厚度不均，破损等；②创筑经过的不确定性，比如切削刀具磨损导致1000次与5000次加工结果的差异，以及是否会惹起极少金属的毛刺等；③简直通盘电池的负极质料，跟着行使次数减少，质料体积转折显明，这个应力堆集会给电池的平安性形成很大隐患，比如析锂，个人的构造缺陷，以至刺穿隔阂，形成内短道。综上所述，锂离子电池内部响应失衡，会惹起该电池温度快速升高，热量传导至相邻电池，进一步繁荣为热失控，最终会导致冒烟、起火燃烧以至爆炸变乱。

4软包电池和方形电池的热失控测试与阐述为了阐述软包电池和方形电池热失控经过中的电池内部转折，本文分离行使加快绝热量热仪对其举办了高温触发烧失控测试。仪器加热-等候-寻峰测试道理如下：加热炉的辐射加热器将炉体加热至肇端温度，因为炉体与样品之间热均衡必要必然的年光，仪器进入等候形式，使得炉体与样品抵达热均衡；等候年光了局后，仪器进入征采形式，体例通过比力探测到的样品升温速度和预先设定好的温度活络度（如0.01℃/min）来判决样品是否存正在放热表象，若样品升温速度大于设定的活络度则仪器进入绝热状况并同时记实此时体例的温度、升温速度等数据；若小于，则仪器进入加热状况，一连温度爬坡，先导下一轮的加热-等候-寻峰形式，直到检测到放热或者抵达预先设定的最高终止温度了局测试。

本次测试行使的都是50%SOC的电芯，而且测试经过不奉陪充放电，测试的是电芯自激发热失控的温度转折情状。软包电池测试经过温度弧线℃后，电池的温升状况先导担心闲，不像测试先导那样按阶梯迟钝升温，不过单从弧线难以看出正在哪个地位浮现了电池的自放热。

凭据测试前筑立的温度活络度0.02℃/min，筑筑正在128.70℃测得温升速度0.023℃/min，大于所设0.02℃/min，电池内部响应先导活动，爆发了自放热，此时筑筑进入放热形式，随从电池的自放热，与电池同步升温；135.76℃时，温升速度达0.035℃/min，温度再往上升；抵达160.12℃时，电池内部先导强烈响应，爆发热失控，展现为电池爆炸，温度短年光内快速升高，抵达了局温度，测试了局。

方形电池测试经过温度弧线，必要提神的是，该电池带有泄劲阀，热失控时可削弱爆炸水准。电池温度来到150.02℃处时，温升速度大于0.02℃/min先导自放热，电池陆续膨胀；通过约232min，温度抵达154.16℃，电池膨胀到顶点，泄劲阀被冲开，喷出气体，电池有小幅降温，但自放热还正在一连（此处电池已爆炸，因有泄劲阀，爆炸幅度较小，温升也较小）；温度来到154.58℃处时，电池自放热罢手，筑筑自愿接续台阶升温形式；温度来到194.03℃处时，电池先导第二轮自放热，直至测试了局。

团结前文中对锂离子电池高温热失控机理的描画可知，此软包电池自放热肇端温度介于128.70℃，此方形电池自放热肇端温度正在150.02℃，合键是受电池SEI膜先导分析产热的影响；针对方形电池，泄劲阀被损害的温度为154.16℃，出处是SEI膜响应、负极与电解液响应形成的气体储存导致电池内部压力增大，赶上泄劲阀的耐压极限，导致泄劲阀被损害，此时温度会有短暂的消浸。

之后，正在160.12℃，软包电池抵达热失控的触发温度，是由于锂电池内部爆发的正极质料与电解液的响应使电池温度升高抵达了热失控的触发温度。方形电池正在194.03℃抵达电池热失控触发温度，因为泄劲阀的存正在，加之电池外壳比力坚硬，热失控响应爆发正在壳内，强烈水准比软包低得众，不过电池外观温度和软包热失控时的展现趋向类似，呈指数体式疾速减少，声明正极质料与电解液响应的产热是导致热失控爆发的主导出处。

本文诈欺加快绝热量热仪举办了两品种型单体电池的高温热失控测试，凭据测试结果阐述了两类电池的构成构造，可能看出软包电池自放热温过活常会低于方形电池，热失控强烈水准也更高。凭据实习还可能获得两类锂离子电池热失控时的热性子参数值和锂离子电池热失控时内部质料爆发的响应和响应对应的温度，该磋议为动力电池热失控预警体例的筑筑供应数据。

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