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停驶甚至没有负载的锂电池,为什么也会爆燃呢?

雕刻师老常 石头那些事儿 2021-10-15
锂电池的爆燃,大部分在充电时和充电之后的一段时间里,最大的诱发因素之一,是过充。但是也有例外,例如昨天的文章《看图:一次不同寻常的锂电池爆燃分析,我们能得到什么启示?提到的连续爆燃的电池,放在一家公司前台,处于停驶状态,既没有充电,也没有任何负载挂在上面,就这么无缘无故的爆燃了。招谁惹谁了。
2019年8月份,发生了一件非常奇怪的事情,南京一位蔡先生携带已经从电动自行车上拆卸下来的锂电池组,乘坐出租车,结果锂电池组不知为什么爆燃,把坐在后排的这位蔡先生送上了不归路,还捎带手把人家的出租车烧成了一个空架子,把出租车司机也烧伤了。

停驶状态,甚至是空载状态的锂电池怎么也会爆燃呢?请看图,我们知道,锂电池的单个电池(也叫电芯、或者电池单体)是很小很小的,需要很多很多这样的电芯,组合起来做成一个大的电池包,才能支撑较大负荷的电驴子和电动汽车运行。我们还知道,电源的输出功率是电压X电流。数学上讲,乘法可以左右互换,大电流可以相当于高电压,但物理上不是这么看的,因为,导线有电阻,大电流就意味着能量损失和发热,而发热就是很多故障的万恶之源。所以,我们在具备了基本驱动电流可用的情况下,就希望以更高的电压,来保证足够的电源功率,电网公司为什么要搞特高压,就是这个道理。

我们又知道电压的提高靠电池的串联电流的提高要靠电池的并联,这是学电路时最最基本的常识了,锂电池的电芯(例如18650型号,18mm直径、65mm高、0代表圆柱体),额定电压是3.6V,要做成400V以上能驱动电动汽车的电池包,就需要至少111节电芯进行串联,要做成更大的电流,就需要很多很多电池并联,总之,很多很多电芯的串、并联,才能组成一个电池包。

我想,问题主要是出在并联上,因为并联的电池,都有很多的小回路,尤其是并联的电芯们,当其电压、内阻出现不一致时,就会在小内部回路中产生电流流动,电动车停驶、甚至把电池拆下来放在地上时,这些小回路依然在工作,如果赶上某一个或者某几个倒霉催的电芯的电气性能下降,例如内阻变小,小回路电流就会加大,电池包内部的温度就会逐步累积,到了温度失控的临界点,就要出大事了。

就目前而言,我认为,电驴子上就没有BMS系统,既便是一些大品牌的电动汽车,我估计,其BMS也就是可以监控到每一个电芯的电压,而无法做到电芯温度的监测,电动汽车上的BMS尚有不足和盲区,更不用讲没有BMS的电驴子了。

所以,我建议,要珍惜自己和家人的生命,电驴子千万不要玩了,还是去坐大公交或者骑自行车吧。忒他妈可怕了。
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