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锂动力电池内外短路会引发热失控

(1)内部短路

内部短路是指锂动力电池中的正负极直接接触。当然接触的程度不同，由此引发的后续反应也大不相同。造成锂动力电池内部短路的主要因素是：

1)隔膜表面导电粉尘、正负极错位、极片毛刺、电解液分布不均匀等工艺因素。

2)材料中的金属杂质。

3)低温充电、大电流充电、负极性能快速衰减导致负极表面出现锂析出、振动或碰撞。

4)机械和热滥用引起的大规模内部短路。

如果锂动力电池的内部短路源于制造过程中的缺陷，这种内部短路发生的速度很慢，需要几天甚至几个月的时间才能发展成自发的内部短路。长期孵化过程中的机制相当复杂，时间很长，不知道什么时候会失控。自行研制的锂动力电池内部短路轻微，产生的热量很少，不会立即触发TR(热失控温度TR)。

如果锂动力电池内部短路来源于机械和热滥用，内部短路会直接触发TR，能量释放速率会随着隔膜断裂程度和内部短路到TR的时间而变化。

解决锂动力电池短路问题，一是改进制造工艺，减少锂动力电池制造中的杂质，分组时优化锂动力电池及其单位容量的选择；对锂动力电池内部短路进行安全预测，在热失控发生前，应发现内部短路的锂动力电池。这意味着需要寻找锂动力电池单体的特征参数，可以从一致性入手。如果锂动力电池单体不一致，那么它们的内阻一定是不一致的，只要找到中间有变异的锂动力电池单体，就可以区分出来。具体来说，普通锂动力电池的等效电路和微短路的等效电路实际上是相同的形式，只是普通锂动力电池的参数与微短路锂动力电池的参数不同。可以研究这些参数，以了解短路变化的一些特征。

锂动力电池内部短路的特点之一是内部短路的锂动力电池单体的端电压较低，其内阻与其他正常的锂动力电池单体不同。在测量每个锂动力电池单元的电压和电流之后，可以通过使用这些数据来估计每个锂动力电池单元的内阻。在对锂动力电池的所有参数进行估计后，可以根据参数的变化来判断一致性是否发生了显著变化。

(2)外部短路

锂动力电池的外部短路可能是由于维修过程中变形、浸水、导体污染或触电造成的。从外部短路到锂动力电池热失控，中间的重要环节是高温。当外部短路产生的热量不能很好地散发时，锂动力电池的温度会升高，高温会引发热失控。因此，切断短路电流或耗散多余热量是抑制外部短路造成进一步危害的途径。

在实际车辆运行中，外部短路的概率很低。由于整车系统配备了保险丝和锂动力电池管理系统BMS，锂动力电池可以承受短时间的大电流冲击。极端情况下，短路点穿过整车保险丝，BMS失效。长期的外部短路一般会导致电路中弱连接点的烧毁，很少会导致锂动力电池的热失控。