电池安全如何保证 安装预警传感器可行吗

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在汽车全面电动化的当下，除了续航焦虑，消费者最关心的点还有电池安全。我们已经听过太多电动车自燃的消息，那么有没有办法控制自燃的发生或者说提前预警呢。

目前主流的动力电池分为三元锂电池和磷酸铁锂电池，前者自20世纪70年代问世以来，得到了迅猛的发展，因其比能量大、输出电压高、循环寿命长等优点，已被广泛应用于数码、家电等多个方面。近10年来锂离子电池在电动汽车和电化学储能上得以快速发展。但是相比于磷酸铁锂电池，三元锂本身存在着不能忽视的安全隐患。

随着锂离子电池能量密度等指标的提高，锂离子电池的安全性问题也越发尖锐。电池安全性问题在近些年受到广泛关注，提高锂离子电池的安全性能也成为了电池研发的重要方向。目前，锂离子电池安全性能的提升，一方面集中在电池单体制作工艺的提升，通过添加电解质添加剂、改善正负极材料结构、改善隔膜制备工艺等从而提升安全性；另一方面，考虑到电池热失控过程中伴随着电压、内阻、温度等多种参数的变化，并伴随有特征气体的生成，将此类参数作为故障识别参数，引入电池热失控预警机制，也是目前提升电池安全性的一个重要手段。

最近就有消息称，Metis Engineering发布了其生产电池安全传感器的测试版，其性能优于电池管理系统（BMS），旨在监控电池的健康状况。该传感器不仅可提供热失控的早期检测，为车辆疏散提供更多时间，来自传感器的数据也可以提供电池健康状态和电池组内部状况的真实画面。

该传感器旨在获取一系列环境参数，包括挥发性有机化合物（VOC）、压力变化、湿度、露点，并且还有一个可选的加速度计来记录冲击载荷。该数据可用于与其他输入（例如电池温度）进行交叉检查，以检查电池排气。该传感器还可通过可配置的CAN接口将数据中继到控制单元，例如车辆的ECU，以提醒驾驶员电池已经发生排气。不仅如此，该传感器还可以触发切断电池组电路的过程，使其有机会冷却以防止热失控。

电池组在充放电时会变热。为了防止过热，大多数包装都以某种方式冷却。如果电池被冷却到环境温度以下，它们可能会降至露点以下（空气不能携带水分并冷凝到较冷表面的温度），这可能导致短路和热量管理问题。Metis电池安全传感器将监测电池组中的露点，并在电池端子上出现冷凝水之前触发警告。

综合来看，目前的预警系统多是通过监测温度、烟气参数并结合电压、电流、内阻等参数对热失控的出现进行预警，以多个参数进行预警可以有效地提升预警系统的可靠性，降低其误报率。未来除了预警，最好的办法还是从材质和设计上尽可能规避风险。