天纵检测（SKYLABS）最近看到了“新能源Leader”中的一篇相关文章，此文引述了伦敦城市学院的Donal P. Finegan和Paul R. Shearing利用高速摄影装置对不同厂家的18650电池上盖在热失控中防爆阀的动作过程进行了跟踪拍摄，基本还原了热失控中18650电池防爆阀的整个工作过程。

伦敦大学研究人员发现在相同的测试制度下，三星的7只18650电池中有两只发生了爆炸，其余的5只正常的通过防爆阀释放压力。如果我们仔细观察三星18650电池的整个爆炸过程（如下图所示）可以看到4个过程：

1. 电芯轻微向防爆阀处移动。

2. 电芯突然向防爆阀处移动，堵住防爆阀的导致压力积累。

3. 压力积累到一定程度后，防爆阀中央环形刻痕向外凸起，电池的电流回路切段。

4. 电池壳上半部分的滚槽被拉直，防爆阀破裂，电极从防爆阀的破裂处喷出，电池爆炸。

三星电池防爆阀的工作情况

在本次试验中松下的电池的结构，也同样具有中心针，不同的是松下的电池能量密度更高，电池的容量达到3.4Ah，因此在相同的实验条件下11只电池中有6只通过防爆阀发生了喷发，4只的防爆阀被中心针刺穿，1只保持完整。从下图中我们能够看到松下的电池热失控从电芯外圈的第5层开始，随后热失控蔓延，大量的电极被撕裂，表明热失控产生的气体的流速非常快。从下图2.0660s处的图片可以看到，中心针在高速气流的带动下，开始向着电池上盖的方向移动，并刺破电池上盖，到达电池的外部。松下电池热爆炸过程也可以分为4个部分：

1. 电芯向电池上盖处轻微移动，并与电池上盖直接接触，阻碍了电芯的进一步移动。

2. 防爆阀在气体压力的作用下变形凸出，电池的电流回路被切断。

3. 电芯和中心针向着电池上盖的方向上快速移动，在电池上盖上积累压力。

4. 在电芯施加的压力的作用下，电池滚槽处被拉直，电池上盖也被弹出，随后电芯喷出。

松下电池防爆阀的工作情况

对比三星电池的爆炸过程可以看到，松下电池的防爆阀是在气体的作用下发生变形，而不是在电芯的作用下，这表明由于松下电池的容量更高，因此产气更多也更快，也表明现有的防爆阀设计可能不足以满足快速泄压的需求，需要采用更为有效的方式对电池进行泄压。

下图是三星和松下18650电池正常泄压和爆炸后的图片，可以看到正常泄压的三星18650电池防爆阀中央发生了明显的熔化现象，松下电池的防爆阀则被中心针刺穿，无论是松下还是三星的电池，在爆炸后其电池壳上盖位置滚槽和压缩密封处都在强大的压力下被拉直了，电池的上盖也被弹出。

从伦敦大学的分析中不难看出，虽然18650电池都设计了防爆阀装置，以便在电池热失控过程中能及时泄压，但是在实际的18650锂电池热失控试验过程中往往由于电芯堵塞了防爆阀，而引起电池无法及时泄压，造成了锂电池的爆炸，大量的活性物质也向周围扩散，也就是说即使是有防爆阀的设计，但从试验结果看锂电池的爆炸概率仍然是很高的，目前的防爆阀设计也是亟待改进的。