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汽车电气系统48V与12V双电压架构设计.docx
资料介绍
电动汽车动力电池热失控预警与防护技术
一、引言
动力电池热失控是新能源汽车安全领域最受关注的核心问题之一。热失控是指电池内部的放热反应失控，导致电池温度急剧升高，最终引发起火甚至爆炸的严重安全事故。近年来，随着新能源汽车保有量的快速增长，电池热失控事件偶有发生，引发了社会对电动汽车安全性的广泛关注。因此，建立完善的电池热失控预警与防护体系，成为新能源汽车产业健康发展的关键保障。
二、热失控的机理与触发因素
2.1 热失控的化学机理
锂离子电池热失控的本质是电池内部一系列放热副反应的连锁反应。当电池温度升高到一定程度时，首先发生的是SEI膜（固体电解质界面膜）的分解，SEI膜通常在80℃~120℃开始分解。SEI膜是负极表面的一层保护膜，它的分解使负极活性材料暴露在电解液中，引发剧烈的放热反应。
当温度继续升高到130℃~150℃时，隔膜开始收缩或熔化，导致正负极内部短路，产生大量的焦耳热。与此同时，正极材料开始分解并释放氧气，电解液在高温下与氧气发生剧烈氧化反应，产生大量可燃气体。当温度达到200℃以上时，电池内部的压力急剧升高，最终导致安全阀开启或外壳破裂，高温可燃气体喷出后遇空气燃烧，形成明火。
2.2 热失控的三级触发因素
热失控的触发因素可以分为三类：机械滥用、电滥用和热滥用。
机械滥用是车辆发生碰撞事故时最常见的触发方式。当车辆受到剧烈撞击时，电池包结构变形，导致电池单体被挤压、刺穿或短路，直接引发内部短路和热失控。因此，电池包的结构强度设计和碰撞防护是热失控防护的第一道防线。
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