电池管理系统(BMS)可确保电池安全高效地充电和放电。因此，BMS是当今依赖锂离子(Li-ion)电池的任何电动汽车(EV)的重要组成部分。采用锂离子技术的最大挑战之一是热失控。当电池经历热失控时，可能会导致热管理问题、电池损坏，甚至引起火灾或爆炸。
什么是热失控?
当电池产生的热量超过其有效消散的热量时，就会发生一种称为热失控的情况。这可能是由于多种原因造成的，包括过度充电或充电不足、暴露在高温下和制造缺陷。经历热失控的电池会以无法控制的速度产生热量并灾难性地失效。制造商采用多种策略，例如热管理系统和BMS(见图1)来阻止热失控。困难的问题是弄清楚电池何时性能异常。当电池温度上升到特定阈值以上时，BMS应关闭电池，以避免热失控。
BMS控制电池的充电和放电，持续检查电池的电压、温度和充电水平。它保证电池在充电和放电过程中安全运行。当电池温度升至安全工作范围以上时，BMS 会减慢或停止能量流。
BMS 热失控引发一系列事件，可能导致可观察到的症状：
·热量：电池温度升高是最明显的指示。触摸电池时，电池会感觉很热，甚至可能开始冒烟或释放气味。
·电压下降：突然的电压下降是另一个迹象。由于电池的化学反应由于过热而失去平衡，导致电压突然下降。
·爆炸或火灾：如果不检查电池，它可能会爆炸或着火，导致严重损坏并可能危及生命。
然而，热失控事件可能偶尔来自BMS本身。有缺陷的BMS可能无法识别或对不断变化的电池状况做出反应，这可能导致过度充电或放电以及热失控灾难。因此，拥有值得信赖的 BMS 系统对于确保电池安全运行至关重要。
有趣的是，空气中的氢气与电池热失控有关。当锂离子电池发生热失控时，会释放出包括氢气在内的易燃气体，从而造成爆炸危险。因此，检测电池组周围空气中的氢气浓度有助于及早发现热失控，防止事故发生。此外，氢气和空气混合物的可燃性极限对于防止和减轻热失控非常重要。
