AGV的锂电池起火事故,大家多少都听过。但真正了解热失控是怎么发展过来的人不多。

了解这个过程,才能理解为什么AGV防火罩不是"多此一举",而是"必不可少"。

第一分钟:内部短路,电池开始升温

锂电热失控大多数从内部短路开始。可能是电池老化后负极析锂形成枝晶,刺穿了隔膜;也可能是机械震动导致内部极片位移。

第一分钟内,电池内部温度从室温升到90到120度。这个阶段外部几乎看不出任何异常,AGV正常行驶、正常充电,没有任何警告。

这也是最危险的地方——没有任何预兆。

第二分钟:SEI膜分解,温度急剧上升

当温度超过90度,锂电池的SEI(固态电解质界面)膜开始分解。这个温度通常被叫做"热失控起始温度"。

SEI膜分解会释放氧气,并与负极的嵌锂发生剧烈反应,释放大量热量。温度曲线在这一分钟进入陡峭上升期——每分钟可以升高几十度。

到了第二分钟末,电池壳体表面温度可能已经达到150到200度。此时如果有人在场,会闻到一股酸涩的电解液味道。

第三分钟:电解液燃烧,火势蔓延

当温度超过200度,电解液开始分解并释放可燃气体。这个温度通常对应着隔膜的融化——隔膜一旦融化,正负极直接接触,热失控进入不可逆阶段。

第三分钟末,电池壳体破裂,可燃电解液蒸汽喷出,遇到空气立即燃烧。

这时候才产生可见火焰。而从第一分钟的无声升温到现在,不过三分钟。

为什么防火罩是必要的

从第一分钟到第三分钟,总共180秒。在这180秒里,没有任何可见的外部现象,等人发现的时候往往已经是第三分钟末了。

而一旦电解液燃烧,普通的灭火器几乎无法扑灭——锂电燃烧需要隔绝氧气,同时要持续降温到锂的燃点以下。普通ABC干粉灭火器的喷射时间只有几秒,远不够。

防火罩的作用,是在这个三分钟内把燃烧控制在罩体内部,阻止高温和火焰向外蔓延,为人员撤离和消防响应争取时间。

这不是在防事故发生,而是在给事故发生时留一条安全底线。