锂电池热失控的应对措施有哪些？
锂电池热失控是一个极其危险的状况，可能引发严重的安全事故，如爆炸、起火等，对人员和财产安全造成巨大威胁。因此，了解并实施有效的应对措施至关重要。在应对锂电池热失控时，需要从预防、监测和抑制等多个环节入手。
一、预防措施
1.优化电池设计与生产工艺
提高电池制造精度：在生产环节，严格把控极片和隔膜的质量。采用高精度的裁切设备确保极片无毛刺，通过先进的质量检测手段保证隔膜的完整性和均匀性。例如，利用高精度激光切割技术可以有效减少极片毛刺的产生，对隔膜进行多次质量抽检，包括孔隙率、厚度等指标的检测，确保符合质量标准。
优化材料选择与配比：选用性能稳定的正极、负极材料和电解液。对于正极材料，在满足能量密度需求的同时，优先考虑热稳定性好的材料体系，如适当降低高镍三元材料的镍含量或者采用掺杂等改性方法来提高其热稳定性。同时，选择能够形成稳定 SEI 膜的负极材料，并且合理调配电解液成分，添加一些热稳定的添加剂，抑制电解液的分解。
加强电池装配质量控制：建立严格的装配流程和标准，通过自动化装配设备确保极片、隔膜等零部件的准确装配，并且对装配后的电池进行严格的密封性检测。例如，采用机器人进行电池组装，精确控制每个零部件的位置和装配力度，使用氦质谱检漏仪检测电池的密封性，防止外部空气和水分进入电池内部。
2.合理使用和维护电池
正确的充放电方式：使用符合电池规格要求的充电器，避免过充过放。对于锂电池设备，应设置合理的充电截止电压和放电截止电压，并且在设备软件或充电设备中嵌入智能充电算法，根据电池的状态动态调整充电电流和电压。例如，在电动汽车中，通过电池管理系统（BMS）来控制充电过程，当电池电量接近充满时，自动降低充电电流，防止过充。
控制使用环境温度：尽量避免电池在高温环境下使用和存放。如果电池应用于高温环境的设备中，需要安装有效的散热装置，如散热片、风扇等。在一些储能系统中，还可以采用液冷或空调制冷等方式来控制电池的温度。同时，在低温环境下，要注意电池的性能变化，必要时对电池进行预热后再使用。
定期检查和维护：对于长期使用的锂电池设备，定期对电池进行检查，包括外观检查（是否有鼓包、漏液等现象）、性能测试（容量、内阻等指标）。例如，对于电动工具中的锂电池，每隔一定时间可以使用专业的电池检测设备进行容量和内阻检测，及时发现性能下降的电池并进行更换或维护。
二、抑制措施（热失控发生时）
1.安装热管理系统
主动式热管理系统：当电池温度升高时，主动式热管理系统能够快速做出反应。例如，液冷系统可以通过循环冷却液带走电池产生的热量，冷却液可以根据电池温度的变化自动调节流量。在一些高端电动汽车中，液冷系统可以将电池温度控制在适宜的范围内，即使电池出现局部过热，也能迅速降低温度，防止热失控的蔓延。
被动式热管理系统：主要利用具有良好热传导性的材料来散热，如在电池模组之间添加导热硅胶片。导热硅胶片能够将电池产生的热量传导到电池外壳或散热装置上，起到缓冲和散热的作用。同时，在电池包的设计中，可以采用隔热材料对电池进行包裹，防止热量在电池之间相互传递，起到隔离和延缓热失控传播的效果。
2.采用安全装置
安全阀：在锂电池上安装安全阀，当电池内部压力升高到一定程度时，安全阀自动开启，释放内部的气体，降低电池内部压力，防止电池爆炸。例如，一些圆柱形锂电池的顶部会安装一个小型的安全阀，当电池因热失控等原因内部压力过大时，安全阀开启，排出气体，避免电池外壳破裂。
熔断器：在电池的充放电电路中设置熔断器，当电流异常增大时，熔断器熔断，切断电路，防止过大的电流进一步加剧电池的发热。例如，在锂电池组的串联电路中，每个电池模块都可以串联一个熔断器，一旦某个电池模块出现短路等异常情况导致电流过大，熔断器就会熔断，保护其他电池模块。
3.早期预警与紧急处理系统
气体和压力传感器监测：当电池发生热失控的初期，电解液等物质会开始分解产生一些特征气体，如一氧化碳、氢气、乙烯等。安装气体传感器可以对这些气体进行实时监测。当传感器检测到电池内部气体或压力异常升高时，通过信号传输系统及时向使用者或控制系统发出警报。例如，在储能电站中，通过在电池舱内密集布置气体和压力传感器，一旦检测到某一区域的电池出现热失控迹象，立即发出警报信号。
应急处理措施：当收到警报后，采取紧急处理措施，如切断电源、启动消防系统等。对于一些大型储能系统，可以设置自动灭火系统，当检测到热失控时，自动释放灭火剂（如七氟丙烷等）来抑制火势，防止热失控造成更大的危害。