在好多人印象里，固执地认为动力电池不安全，因为觉得一旦自燃之后人逃离不了，但新能源汽车和燃油车在安全性上不能这么简单粗暴的比较，这里涉及到新能源汽车发展阶段和安全标准建设的问题。

事实上，燃油车和电动汽车的自燃比例非常接近。国家消防救援局2023年第一季度统计数据。根据这一数据，燃油车保有量31771万辆，自燃18360辆，自燃率万分之0.58；新能源车1445.2万辆，自燃640辆，自燃率万分之0.44。从自燃率上看，新能源汽车甚至略低于燃油车。

其中最近整改提出动力电池安全要求标准文件由工信部和宁德时代、国轩高科、卡耐新能源、力神电池、比亚迪、微宏动力以及北汽新能源、蔚来汽车等单位参与起草，此次标准增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。因此，按照这一标准生产的动力电池以及新能源汽车，要比之前没有达到这一标准的动力电池和新能源汽车的安全性大大提升，和燃油车相比，在车辆自燃后逃生的成功率方面已经和燃油车没有区别。

电车的安全问题，在安全问题里首当其冲的又是电动车会不会着火自燃。这里面就涉及了一个车用电池的热失控问题，而保障新能源车电池安全的方法，其实就是找到电池热失控的原因以及如何防止电池热失控的发生，接下来我们就锂电池的热失控进行介绍。

一、什么是热失控

1.概述

热失控指的由各种诱因引发的热的链式反应现象，热量在电池内部累积而相互增强且带有极具破坏性的反应。

简单来说，热失控就是一个能量正反馈循环过程：升高的温度导致系统变热，系统变热后温度升高，又反过来让系统变得更热，最终引起起火或爆炸。

2.阶段划分

热失控的阶段的划分方法存在着不同的说法，目前主流观点还是与隔膜有关，因为隔膜是隔断电芯正负极的唯一物质，当隔膜的大规模溶解，电芯正负极直接内部短路，会加剧电芯的热失控反应。在此之前，温度降下来，物质活性下降，反应会减缓。一旦突破这个点，正负极已经直接相对，电芯内部温度不可能被降低，无法终止反应的继续了。

该理论将热失控划分为三个阶段，自生热阶段（50℃-140℃），热失控阶段（140℃-850℃），热失控终止阶段（850℃-常温），一些文献提供的隔膜大规模融化温度起始于140℃。

从图中可以看出，当隔膜熔融，电池发生不可逆的产生链式反应时，电池温度将急剧升高，可能导致火灾甚至爆炸。为了降低锂电池的火灾爆炸危险，对于热失控机理的掌握变得尤为重要。

二、热失控的诱因

热失控的触发原因可以分为两大类，内因和外因。

内部短路：根据前面分析，所有的热失控归根到底都是隔膜熔融，造成电芯正负极内部短路造成电芯的热失控，在原因分析里的内部短路则是一个狭义的概念，即电芯内部由于加工时由于设备的磨损，引入一些金属物质，造成隔膜刺穿引起的内短路。如目前普遍采用的是6至12μm的隔膜，当金属颗粒超过隔膜厚度，在反复充电过程中，金属刺穿隔膜引起的电芯内部短路，继而引发的热失控。

机械滥用

机械滥用，指的是在外力作用下，电芯受到类似碰撞、挤压和穿刺等形式的外力影响。比如车辆高速行驶中触碰的异物，直接导致了电池内隔膜崩溃，进而造成了电池内短路，短时间内引发了自燃。

电滥用

锂电池的电气滥用，一般包括外短路，过充，过放几种形式，其中最容易发展成热失控的要属过充。

过充电，过充电主要是由于电池包无节制的充电或者反复充电，电芯负极已无空间继续盛放锂金属，其就会形成锂枝晶，造成刺破隔膜引起电池包热失控，这个也是锂电行业刚发展初期最重要的失控因素之一。

外短路，电池组的外部短路可能是由于汽车碰撞引起的变形引起正负极短路，浸水，导体污染或维护期间的电击等，一般而言，针对外短路，只要不会直接作用于电池包，造成电池包内部的高压正负极直接短路，都可以通过产品本身的保险系统进行消除，避免电池包热失控。

热滥用

局部过热可能是发生在电池组中典型的热滥用情况。热滥用很少独立存在，往往是从机械滥用和电气滥用发展而来，并且是最终直接触发热失控的一环。除了由于机械/电气滥用导致的过热之外，过热可能由连接接触松动引起。电池连接松动问题已经得到证实。热滥用也是当前被模拟最多的情形，利用设备有控制的加热电池，以观察其在受热过程中的反应。

三、如何防止热失控发生

热失控的诱因是多元的，针对锂离子电池热失控的情况，目前国内主流的解决方法主要从外部保护和内部改进两个方面进行改进。内部改进则是指针对电池本身进行提高。外部保护较为复杂，主要是指系统方面的升级改进。

1.电池单元组成

以方形动力电池为例：电池组通常由多个方形电池单元组成，用于存储和释放大量电能。由于动力电池组储存的能量较大，一旦发生异常情况（例如过充、过放、高温等），可能会导致电池组的气体产生、压力升高，严重情况下甚至引发火灾或爆炸。

为了确保电池组的安全性，每一块动力电池通常会配备1块防爆阀。防爆阀是一种安全装置，可以控制电池内部压力，将过压或异常压力及时释放，以减少爆炸或火灾的风险。

2.工作原理

方形动力电池防爆阀的主要爆破原理是基于热膨胀特性和压力差的原理。当电池内部气体压力超过防爆阀设定的安全值时，阀门将爆开，通过阀门排放出一部分气体，从而降低电池内部气体的压力，保持电池的安全工作状态。

当电池内部气体压力升高超过阀门设定的安全压力时，压力差使得阀门受到力的作用，突破防爆阀的限制，爆开阀门，将电池内部气体排放出去。

（电池防爆阀爆开图）

3.设计标准

方形动力电池防爆阀的爆破参数是根据电池的设计和使用要求进行决定的。另外，电池防爆阀的开启力度也需要合理控制，过大或过小都会影响阀门的工作效果。而电池防爆阀的爆破过程主要包括两个阶段：压力累积和爆破释放。在压力累积阶段，电池内部气体压力逐渐增加，到达阀值后，防爆阀受到压力的作用迅速爆开，阀门完全打开，进入爆破释放阶段，电池内部气体通过阀门迅速排放出去，从而保持电池的安全工作状态。

而车企在方形动力电池防爆阀的采购应要注意，在防爆阀爆破过程中需要满足以下几个要求：一是快速的反应速度，即能够在电池内部气体压力达到危险值之前及时爆开阀门；二是可靠的工作性能，即能够在不同环境条件下正常工作，不受外界因素的影响；三是持久的使用寿命，保证能够长期稳定地工作，避免频繁更换，只有这样才能保证电池安全。