车用锂离子动力电池系统的安全性剖析

中国“十二五”规划大力支持以电动汽车居多的新能源汽车新兴产业。然而以热失控为特征的锂离子电池系统的安全性事故时有发生，后遗症着电动汽车的发展。动力电池安全性事故的少见形式及成因是什么？又该采行怎样的防范措施？1动力电池安全性问题锂离子动力电池事故主要展现出为因热失控带给的起火燃烧。

如表格1和图1右图。图1近年来部分锂离子动力电池事故锂离子动力电池系统安全性问题展现出为3个层次（图2）。1）电池系统安全性的“演进”。

即电池系统长年老化——“进化”（事故1、2、3、5、7）和突发事件导致电池系统损毁——“变异”（事故4、6）。2）“启动时”——锂离子动力电池从长时间工作到再次发生热失控与起火燃烧的转折点。3）“拓展”——热失控带给的向周围传播的次生危害。图2动力电池系统安全性问题的层次2动力电池安全性演进2.1“进化”与“变异”电池系统长年老化带给的可靠性减少，进化耗时宽，可以通过检测电池系统的老化程度来评估电池系统安全性的变化；相比而言安全性变异难以预测，但是可以通过既有事故的形式来改良电池系统的设计。

2.2安全性进化机理电池系统任何部件的老化都有可能带给安全事故的启动时，如事故1、7。除此之外，电池本身的安全性进化主要展现出为内短路的发展。电池内部的金属枝晶生长是导致内短路的主要原因之一。

值得一提的是，老化电池的能量密度减少，热失控导致的危害可能会减少；另一方面老化电池更容易再次发生热失控。图3锂离子电池内部金属枝晶的生长与隔膜的刺入3电池安全事故启动时3.1热失控机理经过演进过程，电池事故将不会转入“启动时”阶段。

一般在这之后，电池内部的能量将不会在瞬间集中于获释导致热失控，引起起火、发生爆炸与发生爆炸等现象。当然电池安全事故中，也有可能不再次发生热失控，热失控后的电池不一定会同时再次发生起火、发生爆炸与发生爆炸，也有可能都不再次发生，这各不相同电池材料再次发生热失控的机理。

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