電子發燒友網報道（文/梁浩斌）2021年國內新能源汽車保有量以及銷量突破新高，增長的趨勢在2022年繼續爆發。中汽協上周發布的數據顯示，今年1-5月，國內新能源汽車累計產量達到207.1萬，同比增長114.2%；銷量也超過200萬，同比增長111.2%。

但新能源市場的火熱下，汽車自燃頻率也在持續提高。根據國家應急管理部消防救援局的數據顯示，今年第一季度，國內接報的新能源汽車火災事件共計640起，相比去年同期增加了32%，這個比例要高于普通交通工具8.8%的平均增幅。

按照這樣的趨勢，電動汽車自燃數量隨著保有量增長，可能還會持續出現。實際上，作為能量存儲的一種形式，動力電池就跟燃油一樣，不可能完全保證百分百安全可靠，只能通過多種安全措施，來將發生自燃的可能性盡可能降低。那么要降低電動汽車上動力電池的自燃概率，我們要解決哪些問題？

解決問題之前，當然要先了解出現問題的原因，也就是動力電池自燃的原因。從電池系統的角度來說，發生燃燒的原因基本只有三種：電芯由于不斷積累溫度升高，引發放熱副反應，導致熱失控引燃電解液和周邊電池；由于高壓回路短路，導致溫度過高引燃電池；外部燃燒導致動力電池系統熱失控。其中后兩種都是屬于外部原因，包括進水、異物穿刺等導致短路，或來自外部的熱源等。

而沒有受到外力作用下的自燃，基本上就是電芯本身的放熱副反應導致的熱失控。比如在電芯溫度在高強度放電下，熱量持續積累無法釋放，內部溫度不斷升高之后，在不同溫度下，電芯內部材料會發生不同程度的分解。比如三元鋰電池的正極在超過180°時，就會開始分解，并大量釋放氧氣，這是最佳的助燃劑，后續很容易導致一系列的連鎖反應，最終從一個電芯波及到整個動力電池系統的燃燒。

目前應對這種可能的自燃現象，一般有幾種措施，包括用阻燃材料將各個電芯分隔開，將單個電芯的熱失控影響控制在一定范圍內；提前對已經出現的熱失控發出預警，或通過一些補救措施盡量降低損失；更換放熱副反應更小的電芯材料；而最重要的是，通過電池熱管理系統，對電芯進行監測，并進行散熱、加熱等工作保持電芯處于一定溫度范圍內。

電池熱管理系統，就是BMS（電池管理系統）下的一個子系統，BMS通過傳感器，對電芯的溫度、電壓、電流、以及電池組電壓等數據的監測，利用監測數據來控制散熱系統或電池組充電、放電的功率等等，以控制各電芯溫度在穩定水平內。

一般來說，BMS系統包含多個部件的互相配合，包括數據采集模塊、計算模塊等等，其中會用到包括AEF（采集電芯電壓、溫度等信息）、用于計算電池電荷狀態（SOC）的MCU、MOSFET、PMIC、ADC等。

我們在一些賽道測試中可以發現，電動汽車往往在激烈駕駛一段時間后，會被系統限制動力，這就是BMS的作用之一，通過限制放電功率來避免電芯過熱。

另一方面，在很多會帶來電池熱失控風險的環境下，BMS也會起到安全防線的作用。比如充電截止電壓超過了電芯允許的最大電壓，就會造成內阻快速升高，導致大量充入電池的能量通過熱量釋放出來。過充還會導致析鋰現象，造成電池嚴重損耗，電池容量下降且壽命縮短。

而動力電池還有可能有“過放電”的行為，比如一組電池組中，部分電芯單體電壓相對較低，在本身低電量下，被串聯的其他電芯強制繼續放電，就可能出現“過放電”現象。在過放電過程中有可能會生成銅枝晶穿透電池兩極隔膜，導致電芯內部短路。

所以對于過放或者過充兩種情況來說，BMS中對電池SOC的計算，就是防止電池熱失控的一個保障指標。SOC準確程度，同時也是衡量BMS的一個重要維度。