热失控实验的过程与情况（二）

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单个模组内的热失控

基本过程 

之前冯博做了很多的工作，也对这个过程建立了比较详细的模型和机理的分析，这里只是进一步描述一些现象。DUT 模组内各个电芯热失控的规律，我重新做了整理：黄色线是模组相邻被激发电芯的温度，灰色线是没有热失控前的温度，蓝色的线是电芯相继出现热失控的间隔时间。也就是说，实际在热失控过程中一旦开阀以后，电池表面温度在 400°C 到 550°C 之间，平均温度 495°C；电芯表面温度在 100°C 到 200°C 之间，平均温度 144°C，会发生热失控。这里的模组里面每个电芯之间是加了隔热材料的，如下所示，所以整体的结果是在 60 分钟以后传递到第二个模组

备注：这个表面温度其实有些不准确，后面会分析的

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相邻模组的热失控传播

热失控

上方的第二个模组是在 66 分钟以后出现连锁的热失控的情况，第三个模组 68 分钟以后出现问题，而这一次在高温烘烤下，模组的热失控的过程都在 10 分钟完成了。如下图所示，在一定条件下整个热失控的过程是无序的，下方喷阀火焰直接对上方的水冷板进行了烘烤备注：我们可以看到环境温度其实对模组内电芯热失控有影响，而直接的火焰和烟气如果处理不善，哪怕有水冷板最终的结果也会使得电芯热失控

三个模组内的相邻触发事件差异

我们可以看到这个温度点差异是有的，特别是有以下的一些考虑：

相邻模组：相邻模组的速度，由于有模组间直接相连的母线排连接，使得这一组的电芯表面温度很低就直接开阀了，甚至温度还没到我们预期的温度

双层模组设计即使通过支架和水冷板隔开，如果喷阀过程没有考虑过隔热设计，这一个个电芯开阀的温度就直接对着金属支撑结构和水冷板喷火，最终的结果是吸收大量的热量，并且很均匀，使得表面温度不高的情况下，也会很早开阀

三个模组的传播过程概览

这个是抓出来的温度突变点，也就是电芯的表面热失控之前的那一刻的温度情况。总的来说，NCM111 的耐温性还是很好的，523 要打折，811 则更要打折了。所以实际上，我们如果想用模组的温度传感器抓住这个温度的变化，有一些困难，设计的 NTC 在这个过程中由于烟气的原因，要么响应不及时，要么那时候已经损坏了，要仔细考虑 NTC 在这种破坏性的条件下怎么处理，我觉得可能的办法，可能是建立一些类似感温线这样的特殊选型的 NTC 来应对这个特殊温度的采集，这个之前我也提过。

三个模组内的热失控温度点

小结：我们在这类 37Ah（164Wh/kg 且容量有限，并且是 1P 的使用）的经典的设计中通过合理的布局，是完全可以控制住整个热失控蔓延的过程，但是我们发展的方向是追求能量密度，追求体积利用率，这就带来我们会失去足够的间隙，失去足够的缓冲空间，这里还是一个平衡，如何在一个范围内使得电芯不蔓延。