杨瑞鑫 熊 瑞 孙逢春

(北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081)

1 引言

发展电动汽车是国际共识，也是我国的国家战略。锂离子动力电池具有高比功率和高比能量的双重优势，是目前电动汽车较为理想的动力源。随着电动汽车普及应用，频发的起火事故被媒体争相报道，电池的安全性引起了极高的公众关注度[1]。动力电池的安全性直接关系使用者的生命财产安全[2-3]。

动力电池存在起火、爆炸等安全隐患，车载应用时的频繁动态加载、复杂温湿度环境等又为动力电池的安全性提出了更高的要求[4-5]。诱发动力电池安全事故的内部机理是电池发生电滥用、热滥用和机械滥用等情况，进一步触发电池热失控[6-7]。热失控触发机制较为复杂，现有研究将其总结为：内部短路、外部短路、过充电和过放电[8-9]。外部短路是电动汽车安全事故中最易出现的故障之一，也是触发电池热失控的重要原因。文献[10]中统计并分析了2014～2019 年电动汽车典型起火事件，结论表明电动汽车的起火事故中由外部短路故障而引发的占比超20%。

外部短路的触发诱因通常包括：电动汽车碰撞时电池箱被挤压、穿刺，电池箱密封失效造成液体、水汽或金属粉尘侵入导致，采样线束短路等。外部短路在短路瞬间会产生大电流放电，引发电池温度急剧上升。同时，外部短路常耦合电滥用与热滥用情况，当动力电池发生外部短路后通常在电池内部发生一系列电化学反应，进而引发一系列放热反应，最终引发热失控灾害[11]。……