這樣的方法控制電池熱失控會更保險

近期多起電動汽車起火爆炸事件再次將動力電池的安全性問題推上了風口浪尖，三元材料取代磷酸鐵鋰材料電池在帶來電動汽車續航里程增加的同時，也導致了電池安全性的降低，在發生碰撞事故時容易引起動力電池燃燒等安全事故。

為了增加在動力電池發生燃燒事故時車內乘客的逃生時間，一般需要在電池箱內部增加滅火系統，抑制熱失控在電池箱內部的蔓延。與傳統的有機物燃燒不同，電池體系內即包含還原劑，也包含氧化劑，因此簡單的隔絕空氣并不能阻止鋰離子電池的燃燒，也就是傳統的滅火劑并不一定適用于撲滅動力電池火災。

一、動力鋰離子電池起火主要有以下特點：

1.    著火速度快、持續時間長

根據NFPA（美國消防協會）的實驗，火勢僅僅數秒鐘的時間就在動力電池模塊內快速的蔓延，持續約27min。

2.   燃燒溫度高

動力電池燃燒的一大特點是溫度高，根據NFPA的實驗，燃燒中電池外部最高溫度可達283-1090攝氏度，電池內部的溫度可達572-1121攝氏度，如此高的溫度足以引燃電池模塊內部和汽車內的其他可燃材料，產生更大的火災。

3.   撲滅困難

對于動力電池而言，大部分燃燒反應發生在電池外殼內部，電池外殼阻礙了滅火劑發生作用，在實踐中動力電池火災的撲滅時間往往超過了消防員所攜帶的氧氣瓶的供氧時間，對消防員的人身安全構成了一定的威脅。

滅火困難

二、如何正確為動力電池滅火

為了驗證不同滅火劑對動力電池火災的撲滅效果，美國聯邦航空管理局FAA測試了基于水溶液的滅火體系，如水、AF-31、AF-21等，氣體滅火劑，如FM-200、FE-36，以及干粉滅火劑，研究表明滅火劑的冷卻效果是影響滅火效果的關鍵因素，因而水基滅火劑撲滅鋰離子電池的效果最好，而干粉和氣體滅火劑對鋰離子電池火災基本上沒有效果。

中國的一些研究院所，例如中國科學技術大學等的研究表明二氧化碳、干粉等滅火劑對撲滅鋰離子電池火災效果不大，其實這也不難理解，這主要是因為這些滅火劑的主要工作原理是通過隔絕空氣中的氧氣，從而使得燃燒反應無法進行，但是在鋰離子電池內部正極材料，特別是在充電狀態下的正極材料本身就是一種強氧化劑，而負極活性物質、電解液等都是還原劑，已經具備了基本的燃燒條件，因此普通的隔絕空氣型滅火劑無法對鋰離子電池火災起到效果，只有能夠快速冷卻效果的滅火劑，迅速帶走燃燒產生的熱量，使得燃燒反應不具備持續進行的條件，才能撲滅鋰離子電池火災。

雖然水作為滅火劑撲滅動力電池火災的效果非常好，然而在實際使用中仍然存在不少問題，例如撲滅時間長、耗水量大，因此水并不是一種十分高效的滅火劑。2009年德國博世公司和2013年德國機動車檢驗協會（DEKRA）通過幾種滅火劑的測試實驗表明，F-500是一種高效的動力電池滅火劑，其工作原理主要是通過添加劑有效的降低水的表面張力，從而在噴射的時候能夠形成微小的水滴，這些水滴能夠擴散到鋰離子電池的內部，迅速吸收熱量，從而大幅提升了滅火效率，使得滅火時間大幅縮短，滅火劑用量大幅減少，非常適合在電動汽車上使用。甚至在飛機這樣一些特殊場合上，采用該類滅火劑也能夠在電子設備電池發生燃燒時迅速撲滅火災，降低風險。

綜上，在電池箱內部增加滅火能力更好的滅火劑，可以防止火焰發生或者擴散。除此之外，控制電動汽車電池熱失控還有以下幾個措施：

（1）防止火焰發生。設計閥體的噴射方向引導火焰的生成方向；保證密封性。

（2）考慮高溫氣體擴散對電池系統其他部件的影響，及時排出高溫氣體。

（3）增強電池系統內部的散熱；將故障電池周圍的電池進行放電；在電池之間填充導熱材料吸收熱量等方法來抑制熱失控的擴展。

電池熱熱失控

三、材料如何控制熱失控擴散：

通過熱失控過程及機理分析，關鍵要素是給電池散熱、降溫。粉體廠商針對上述三中提到措施（3）給出的建議：采用導熱阻燃導熱片的方式，將其纏繞在電芯周圍，保護內部關鍵電子器件、電芯和母線，避免電涌和電池起火的風險，避免機械震動、濕氣和溫度波動對電池的影響。（推薦用低比重導熱阻燃墊片用導熱劑GD-S211A）。

動力電池系統安全性問題涉及甚廣，需要更深入以及全面的研究，并提出行之有效的預防和監控措施。金戈新材同樣會堅持不懈，不斷深入研究，為新能源汽車動力電池貢獻性能更優的電池封裝材料用阻燃導熱劑。

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