图为苏州宇量电池有限公司毛焕宇博士

 　　毛焕宇：内短路也经常会引起电池爆炸。内短路是一个什么情形？先说一下我们公司，这个公司成立的时间不长，叫苏州宇电电池有限公司，离长海大概8、90里。我们这个厂占地117亩。

　　为什么会有内短路？热的传递，然后再说一下怎么防止热传递的几个措施。锂电池的安全问题有一些过充、过放、过热，比方说漏液，这都会有安全的问题，电池外部短路都会引起安全问题。但是问题就是，这一些都能够用其他的方法来测试，来防止，只有一种方法，电子电芯的内短路我们是没有办法防止的。这个内短路目前既没有办法预测，也不可以防止，而且它的性质是什么样的？很多的这种电池的爆炸，在手机领域里面，在笔记本电脑里面有很多这种情况。这些基本上都是由于电池内短路引起的。这个是在3C里面用的情况。

　　我们看看在动力电池里有没有内短路发生的问题？也有，最典型的就是波音787上面的电池发生内短路。这个已经由美国的运输安全局已经定性了，整个电池包就这么烧掉了，然后起火和浓烟，烧掉了5公斤的重量。

　　电池内短路是怎么引起的？如果知道了起因以后我们要想办法防止，但是很不幸的是电池有很多的原因可以引起电池内短路，比如说电池的毛刺，隔膜的瑕疵，装备过程中的电极损坏，装备出错，出现内部混乱，还有电极不均匀造成局部的析锂，制造过程中的原因，还有一些其他的原因，我们也不知道，它的特点就是原因众多、防范混乱，无法预测。它在使用中间爆破，它出厂的时候你看不出来。

　　当一个电池有内短路的时候，我们认为至今只有用Fail-Safe这个方法才可以防止电池的内短路。

　　为什么要用这个Fail-Safe这个方法呢，假设一个电池爆炸了，旁边的就会受影响，再旁边的就会受影响，这就是Fail，如果我们采取某种措施，就是Fail-Safe，有一颗电芯爆炸了，它能够被周围的这些绝缘物给挡住，这样电池包就是安全的，这就是Fail-Safe。

　　我们公司现在开发了一种技术，瞬间产生一个电池的内短路，使这个电池发生爆炸。这里有一颗电池摆在这里，现在我们要引发内短路，这个电池就爆炸了。有了这个技术，我们就可以在很多情况下做实验。

　　下面一个实验是在氮气里面做的。氮气里面也是照样炸的，不会因为你外面是空气，里面是氮气它就不爆炸了，它不管的。

　　我们把它放在油里是什么样的？我们放在油里面引发内短路，还是照样爆炸，也有火喷出来。不管你的外部情况怎么样，它是不管的，都是会发生爆炸的，只要有内短路。

　　我们测量了电池的温度，我们在电池不同的部位来进行测试，我们电池是2680，26的直径，80的高度，是用三元材料做的，容量接近6Ah。

　　你看一下，我们发现这个电池爆炸的温度，不管是中间还是边上，都在500多度，特别是顶部超过了600度，这么高的高温在一个电池里面很难不引起周围电池的爆炸。我们中间有一个电池发生爆炸了，实际情况是什么？引发以后就燃烧了，就炸了，又炸了，最后一个一个接着爆了，最后整个包就烧完了。

　　我们为了更加了解这个性质，怎么能够防止电池的爆炸？我们做了6个电池的一个小模组。这是6个电池，每一个电池上面有一个传感器，我们来测量它的温度，把它放在铁箱子里面让它去爆炸。

　　我们看看情况怎么样？这个电池是引爆的，紧接着引爆了以后又来了第二次，而且还有这么多火出来，紧接着还会来一次，这个过程是一个比较长的过程，这个视频很长，我把中间等的阶段给省掉了。中间是一个接一个，过一会儿又爆一个，过一会儿又爆一个这样子的。我们把这个温度记录下来，我们就可以看到，这些都是爆炸的电池，一个、两个、三个，一个一个接着爆，这是时间轴、这是温度。隔一段时间炸一个，隔一段时间炸一个，最后全部炸光，这是由于什么原因？是由于热的传导，从一个爆炸电池到另外一个电池热的传导。

　　我们发现通过这个实验，我们把电池之间的距离进行改变，改变这个电池中的距离。我们离的很近，然后分开，再分开，这样子到了一定的距离的时候，我们再来做实验的时候会发现，只炸了一次。我们来看一下这个视频，不像刚才一样，是连续的炸。如果有足够的空间距离，就能够防止这个电池的热传递引起的连锁反应。

　　我们再来看看它的温度。最高温度也没有超过100度，这是周围电池的，不是爆炸电池，爆炸电池已经到了差不多1000度了。周围的电池没有达到100度，这种情况、这个距离，我们认为就是一个安全距离，万一你的电池发生内短路的时候，你的电池包应该不会引起热的传递。

　　另外一个办法，你不是把距离弄的很远吗！这个电池包的尺寸就很大，我们也有另外一个办法来进行防止，就是迅速移走后分散高热中心。爆炸那颗电池会产生很高的温度，我们在下面可以看到，如果把中心的热迅速移掉的话，也可以起到保护作用。

　　这个是另外一个爆炸实验，我们是用尺子，一大把传感器来测量电池周围温度分布的情况，这个电池炸出来以后有很多的温度。我们利用传感器测量这个爆炸时候的温度。我们上面有一个十字架，隔一点距离量一次，隔一点距离量一次。我们可以发现，这个爆炸的中心的温度可以到1087度。这个实际温度可能爱高于1087度，因为有一些点没有采到。所以，最少也有1100度了。根据这个坐标我们就可以看到，离的远的地方就慢慢降低，在中心有一个很集中的一个热的空间。

　　我们怎么来尽快的移走这个热呢？我们采取的方式是在这个电池的模组上设计一个烟道，任何电池发生爆炸都会通过这个烟道把高温的气体给移走。这是我们设计的一个模组。

　　高温气体移走行不行？我们有一个实验证明给大家来看看，下面是国家电网大电池包的爆炸实验。这个里面装了大概6度多电，我们进行引爆，引爆以后也是开始冒烟，其中有一颗电池在箱体里面爆炸了。我们采取了有烟道的这种模组，所以这个电池是安全的。我们打开来看看，我这里要说一下，我们为了做这个实验，我们放了一块还原板，放在了电池的边上，就是靠在这些烟道上面，如果有烟出来了，他就会在上面做一个记号，就把这个地方给熏黑了，引爆以后就看它到底是不是从这里出来的，怎么分散的。

　　我们把这一部分放大来看，在这个烟道出口的地方有一个个的方型，这个就是我们的烟道口，一个、两个、三个、四个、五个、六个，而且这个中心也分散了，分散以后这个热量就大量下降了，温度也会非常的低，才50几度，根本就不会引起任何的安全问题。这是按照我们设计的方式从我们需要的地方出来。这也是一个方法。

　　另外一个方法，这个比较难做，来防止这个热扩散。我们做了一个实验装置，这个实验装置是测距离比较近的，如果不采取措施的话就会发生爆炸。把它放在一个箱体里面，我们把这些东西都浸在矿物油里面。我们做了一个箱子，就是刚才那种箱子，这里面用了2度半的电。这个实验的结果是什么？在油里面发生内短路爆炸，这是一个什么状况？有一个人出来了，弄的一样，好了，炸了。这说明内部的压力还是蛮大的。

　　我们再测量一下它的温度，这个温度就非常的好了，哪怕是引爆电池的温度，我估计应该是在400多度，如果在空气里面应该会到1000多度。所以这个电池的温度也下降了，其他的电池来50度都不到。所以，在这种油里面，如果发生内短路的话，这个是可以很大程度的降低这个风险的。

　　我的结论是这几个，在今天这个技术的状态下，你要用高能量的电池的话，我认为必须要有Fail-Safe的措施，磷酸铁锂是另外一回事儿，它不属于高能量密度的。我认为磷酸铁锂要做这种引爆电池我们根本做不出来，一定要有Fail-Safe的措施，否则没有别的办法。

　　另外有三个方法可以防止这个热的传递，一个是保持足够的距离，一个是迅速移走这个热，另外一个，如果有条件的话也可以把它放在油里面。谢谢各位！

　　提问：我想提一个问题，现在咱们这个工作都是在防止电池爆炸，但是一旦电池爆炸以后，你想过没有怎么灭火？用普遍的灭火剂是灭不掉的。

　　毛焕宇：这个我们也做了，我们也有灭火弹的实验。灭火弹至今不成功。我的结论是没用。

　　提问：因为什么原因？一般的灭火弹和灭火器是把氧气进行了隔绝。

　　毛焕宇：不需要氧气。在油里面，在什么地方都可以炸。

　　提问：现在的问题就是说，万一车子炸了怎么办？

　　毛焕宇：你不可以让它炸，Fail-Safe。

　　提问：万一炸了呢？

　　毛焕宇：电池炸了但是不影响整车。

　　提问：我估计还是要考虑一下，电池着火以后。

　　毛焕宇：这是另外一个问题。

　　提问：毛博你讲了非常实用的一些方法，你中间讲的距离是一种方法，距离肯定跟你单颗电池的能量有关，多大的电池、多远的距离就是安全的？

　　毛焕宇：一个很好的问题，我们因为时间关系，很多实验没有拿出来。我们同时做了几个电池的引爆。在我这个系统里面，我这个距离，这么大的电池是可以的，但是并不等于在你的系统里面能够实现，所以你也要做实验来证明这个距离够了就可以了。我觉得大电池的距离要大的多，但是太大的距离也不可以，我们只好靠移走这个热量的这种方式来做。

　　提问：您好！毛博士，我有一个小问题想请教一下，你刚才讲的内短路的时候，你是自己模拟这个系统来做，做的很多实验重复性都很好，但是你前面也提到一个问题，这个电池的内短路引起的原因有很多，你怎么把这个模拟装置做的更电池内短路的情况很接近？

　　毛焕宇：怎么做的，你个问题提的很好，我也有答案，但是怎么做的，不好意思，我不可以讲，到合适的时候我也会公开这个技术。