熱失控實驗的過程與情況（二）

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單個模組內的熱失控

基本過程 

之前馮博做了很多的工作，也對這個過程建立了比較詳細的模型和機理的分析，這里只是進一步描述一些現象。DUT 模組內各個電芯熱失控的規律，我重新做了整理：黃色線是模組相鄰被激發電芯的溫度，灰色線是沒有熱失控前的溫度，藍色的線是電芯相繼出現熱失控的間隔時間。也就是說，實際在熱失控過程中一旦開閥以后，電池表面溫度在 400°C 到 550°C 之間，平均溫度 495°C；電芯表面溫度在 100°C 到 200°C 之間，平均溫度 144°C，會發生熱失控。這里的模組里面每個電芯之間是加了隔熱材料的，如下所示，所以整體的結果是在 60 分鐘以后傳遞到第二個模組

備注：這個表面溫度其實有些不準確，后面會分析的

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相鄰模組的熱失控傳播

熱失控

上方的第二個模組是在 66 分鐘以后出現連鎖的熱失控的情況，第三個模組 68 分鐘以后出現問題，而這一次在高溫烘烤下，模組的熱失控的過程都在 10 分鐘完成了。如下圖所示，在一定條件下整個熱失控的過程是無序的，下方噴閥火焰直接對上方的水冷板進行了烘烤備注：我們可以看到環境溫度其實對模組內電芯熱失控有影響，而直接的火焰和煙氣如果處理不善，哪怕有水冷板最終的結果也會使得電芯熱失控

三個模組內的相鄰觸發事件差異

我們可以看到這個溫度點差異是有的，特別是有以下的一些考慮：

相鄰模組：相鄰模組的速度，由于有模組間直接相連的母線排連接，使得這一組的電芯表面溫度很低就直接開閥了，甚至溫度還沒到我們預期的溫度

雙層模組設計即使通過支架和水冷板隔開，如果噴閥過程沒有考慮過隔熱設計，這一個個電芯開閥的溫度就直接對著金屬支撐結構和水冷板噴火，最終的結果是吸收大量的熱量，并且很均勻，使得表面溫度不高的情況下，也會很早開閥

三個模組的傳播過程概覽

這個是抓出來的溫度突變點，也就是電芯的表面熱失控之前的那一刻的溫度情況。總的來說，NCM111 的耐溫性還是很好的，523 要打折，811 則更要打折了。所以實際上，我們如果想用模組的溫度傳感器抓住這個溫度的變化，有一些困難，設計的 NTC 在這個過程中由于煙氣的原因，要么響應不及時，要么那時候已經損壞了，要仔細考慮 NTC 在這種破壞性的條件下怎么處理，我覺得可能的辦法，可能是建立一些類似感溫線這樣的特殊選型的 NTC 來應對這個特殊溫度的采集，這個之前我也提過。

三個模組內的熱失控溫度點

小結：我們在這類 37Ah（164Wh/kg 且容量有限，并且是 1P 的使用）的經典的設計中通過合理的布局，是完全可以控制住整個熱失控蔓延的過程，但是我們發展的方向是追求能量密度，追求體積利用率，這就帶來我們會失去足夠的間隙，失去足夠的緩沖空間，這里還是一個平衡，如何在一個范圍內使得電芯不蔓延。