今年的一起純電動大巴起火事件原因就在于過充電觸發(fā)的熱失控，具體則是電池管理系統(tǒng)本身對過充電的電路安全功能缺失，導致電池的BMS已經(jīng)失控卻還在充電導致的。

針對這類過充電的原因，解決辦法首先是查找充電機的故障，這可以通過充電機的完全冗余來解決；其次是看電池管理合不合理，比如說沒有監(jiān)控每一節(jié)電池的電壓。

值得注意的是，隨著電池的老化，各個電池之間的一致性會越來越差，這時過充就更容易發(fā)生。這要進行整個電池組的均衡，來保持電池組一致性。

比如采用先并后串這一最常見電池組組合方法的串聯(lián)的電池組，在解決單體一致性問題后，最好的情況是擁有與最小容量的單體相同大的容量。有了這個一致性之后，容量回升了，同時也能防止過充。

為了實現(xiàn)一致性，必須有一種方法對各個單體進行容量估計。歐陽明高建議，可以根據(jù)充電曲線的相似性來進行全體電池組狀態(tài)的估計。

也即是說，只要了解了其中一個單體電池的充電曲線，其他的曲線應該跟它是相似的。經(jīng)過曲線變化，它們可以近似重合，曲線變化的過程中間的這些差異就很容易計算。根據(jù)一個單體可以推算出其他的單體。有了這樣的方法，就可以進行上文提到的一致性的均衡，當然這種算法的時間過長，要進行簡化。

動力鋰離子電池包熱失控的原因

機械濫用

在外力的用途下，鋰離子電池包受到影響而發(fā)生變形，自身的不同部位發(fā)生相對位移，鋰離子電池包電芯受到外力使得內(nèi)部發(fā)生碰撞、擠壓和穿刺等也都屬于機械濫用。

在機械濫用中，最為兇險的當屬穿刺，導體插入電池本體，造成正負極直接短路，相比碰撞、擠壓等，只是概率性的發(fā)生內(nèi)短路，穿刺過程熱量的生成更加劇烈，引發(fā)熱失控的概率更高。

電氣濫用

鋰離子電池包的電氣濫用，一般包括外短路，過充，過放幾種形式，其中最容易發(fā)展成熱失控的要屬過充電。

外短路，當存在壓差的兩個導體在電芯外部接通時，外部短路就發(fā)生了。從外部短路到熱失控，中間的重要環(huán)節(jié)是溫度過高。當外部短路出現(xiàn)的熱量無法很好的散去時，電池溫度才會上升，高溫觸發(fā)熱失控。

過充電，由于其飽含能量，是電氣濫用中危害最高的一種。熱量和氣體的出現(xiàn)是過充電過程中的兩個共同特點。發(fā)熱來自歐姆熱和副反應。

過放電的的濫用機制跟其他形式的濫用機制不同，潛在的危險遠比人們所認為的要高。因過放電引發(fā)的銅離子溶解遷移通過膜并且在陰極側(cè)形成具有較低電位的銅枝晶。隨著生長不斷升高，銅枝晶可能穿透隔膜，導致嚴重的熱失控問題。

熱濫用

局部過熱可能是發(fā)生在電池組中典型的熱濫用情況。熱濫用很少獨立存在，往往是從機械濫用和電氣濫用發(fā)展而來，并且是最終直接觸發(fā)熱失控的一環(huán)。

熱失控的解決方法

關于由機械濫用而引發(fā)的熱失控，最好的處理方法就是將這個出了問題的鋰離子電池包進行替換，廢棄掉這個在物理部件上出現(xiàn)了損壞的電池。

當外部短路出現(xiàn)的熱量無法很好的散去時，電池溫度才會上升，高溫觸發(fā)熱失控。因此，切斷短路電流或者散去多余熱量都是抑制外短路電氣濫用出現(xiàn)進一步熱失控的方法。

波音787客機曾因電池爆炸起火。在查找事故原因時，發(fā)現(xiàn)電極和隔膜上有金屬物，出現(xiàn)了內(nèi)短路。雖然專家無法100%確認熱失控是由內(nèi)短路觸發(fā)的，但它是最可能的原因，因為找不到其他原因，且內(nèi)短路沒辦法浮現(xiàn)。

電池制造雜質(zhì)、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內(nèi)短路。這種內(nèi)短路是緩慢發(fā)生的，時間非常長，而且不了解它什么時候會出現(xiàn)熱失控。若進行試驗，無法重復驗證。目前全世界專家還沒有找到能夠重復由雜質(zhì)引起的內(nèi)短路的過程，都在研究當中。

要解決內(nèi)短路問題，首先要找到產(chǎn)品品質(zhì)好的電池廠商，選擇電池及電池單體容量；其次對內(nèi)短路進行安全預測，在沒有發(fā)生熱失控之前，要找到有內(nèi)短路的單體。

這意味著必須要找到單體的特點參數(shù)，可以先從一致性著手。電池是不一致的，內(nèi)阻也是不一致的，只要找到中間有變異的單體，就可以將其辨別出來。

具體而言，正常的一個電池的等效電路和發(fā)生了微短路的等效電路，方程的形式實際上是相同的，只不過正常單體、微短路的單體的參數(shù)發(fā)生了變化。可以針對這些參數(shù)來進行研究，看其在內(nèi)短路變化中的一些特點。

其中特點之一就是內(nèi)短路單體的電勢差，比較其內(nèi)阻跟其他單體的差異。歐陽明高提出，研發(fā)人員要利用模型來進行單體的辨識。在測出每個單體的電壓、電流后，利用這些數(shù)據(jù)再結(jié)合模型，就可以把每個單體的內(nèi)阻預估出來。再把單體的參數(shù)全部預估出來后，根據(jù)參數(shù)的變化，便可以判斷其一致性是否發(fā)生了顯著性變化。