日本關于BMW i3電池組的熱失控實驗

對于熱失控的觸發，通常有針刺、加熱、過充和高功率快速加熱等辦法，其中針刺以中日兩國研究為主。為了進一步探索熱失控的統一探測辦法，評估指標等，日本在去年進行了一系列以i3電池組為探測對象的研究。

實驗過程

這里先簡單地看下整個實驗過程，共進行了4組對比實驗，采用同一年車型上的電池組，按相同的實驗規范進行。

選定電芯

選擇模組2的第5個電芯作為觸發熱失控的電芯，從布置上看，電芯5周圍被其它電芯所包環，更容易發生熱失控。

確定針刺位置

鋼針從安全防爆閥處刺入，穿進左起第2個電極的中間部位，從而引發熱失控。

確定PACK層面的針刺位置

以選定的電芯位置和針刺位置為目標，在對應電池模組、電池組的位置開直徑5mm的孔，使鋼針可以順利通過。

實驗結果與分解

1）4組實驗，被刺電芯均發生的熱失控，但均沒有引起熱失控蔓延，同時，也沒有引起電池組層面的起火、爆炸；

2）對于被刺電芯的壓降，每組實驗的結果均不同，也不類似；對于被磁電芯的溫度，短時間（約莫3分鐘內），各組實驗的電芯溫度表現不同，長時間來看（3－9分鐘后）各組電芯溫度的變化趨于一致。

3）對于相鄰的4號電芯，其電壓壓降表現一致，沒受影響；對于溫度，則表現不同，1組的4號電芯溫度在短期內分明高于其他三組，達到200攝氏度以上，在10分鐘后逐漸趨近。1組4號電芯的溫度之所以如此高是因為該組實驗中被刺5號電芯防爆閥打開方向朝向4，使得高溫氣體等噴向4電芯，溫度采集到的是高溫氣體的溫度。

對應地，5號電芯右側8號電芯的變化如下：可以看出1組實驗的8號電芯溫度又低于其它三組，原由同上；4組實驗8號電芯電壓基本不變。

4）針刺位置和防爆閥打開程度、方向對于周邊電芯的影響起主要作用。可以看出，1組實驗5號電芯偏左部分打開防爆閥，整個模組的燒融的位置和程度都不同。因此，對于電池組的設計，熱失控發生后，要怎么樣來泄爆是很有價值的安全手段。

特斯拉對于實驗結論的點評

整個實驗過程中，除了相鄰電芯電壓不受影響（未發生熱失控蔓延），還有一個因子被發現是具有相近的變化，即電池組內壓變化。這點也是特斯拉比較認可的地方，認為對于熱失控蔓延探測來說，電池組殼體內的氣壓是一個較可靠的指標。

“Wehavealsofoundenclosurepressuretobeareliablemethodofidentifyingthermalrunawayinpropagationtesting－Tesla.”

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