隨著電動汽車市場的日益擴大，消費者對車輛性能和成本的要求也越來越高。其中，動力電池作為電動汽車的核心部件，其性能與成本直接影響著整車的市場競爭力。然而，高性能鎳錳鈷（NMC）電池在帶來高續航里程的同時，也伴隨著熱失控（TR）的風險，這一安全隱患不容忽視。

熱失控是指電池在活性物質放熱降解過程中發生自熱，導致高溫導電反應氣體爆炸性釋放的現象。若電池溫度超過臨界極限，就可能觸發自熱，進而引發熱失控。過熱的原因可能多種多樣，包括內部或外部短路、外部加熱、過度充電或冷卻系統故障等。一旦熱失控發生，若沒有有效的熱防護設計，熱氣將流向相鄰電池，甚至可能因電弧點燃導電氣體，觸發連鎖反應，即熱蔓延（TP）。這種熱蔓延會對電池或車輛造成嚴重損壞，甚至對乘客構成生命威脅。

為了應對這一挑戰，電動汽車制造商們紛紛加強電池系統的安全設計。隔熱罩、隔熱板、熱氣導向部件和電芯間隔熱片等耐熱產品應運而生，它們共同構成了電池系統的安全防線。隔熱板位于電池爆噴口和電池蓋或外殼之間，能夠保護這些部件免受熱氣流的直接影響。隔熱罩則需承受粒子轟擊產生的機械應力和熱氣產生的熱應力，同時保持被保護部件的溫度在安全范圍內。熱氣導向部件則負責將熱氣從爆噴口引導至非關鍵區域，并建立電絕緣屏障，防止電弧的產生。電芯間隔熱片則用于抑制熱蔓延，防止熱量從一個電芯傳遞到相鄰電芯。

根據安全設計的有效性，熱失控對乘客和車輛的影響可分為四個嚴重程度級別。LEVEL 1級別下，電池包外部在10分鐘內不允許有火或煙，為乘客提供足夠的安全疏散時間。然而，這通常會導致車輛全損。LEVEL 2級別下，熱蔓延得到管控，損壞僅限于電池包，乘客仍有足夠時間疏散，但電池包外部可能觀察到煙霧。LEVEL 3級別則實現了阻止熱蔓延或零熱蔓延，駕駛員將收到電池故障通知，但無需疏散。在LEVEL 4級別下，電池管理系統甚至允許車輛行駛至可維修電池的位置。

在工程化安全解決方案方面，電池系統的設計和概念因制造商而異。優秀的熱防護系統不僅依賴于高性能的隔熱材料，還需要精心的設計。隔熱材料需具備高耐熱性、高機械強度以及良好的隔熱性能。而設計則需滿足電池組件的特定安全要求，同時保持輕便和節省空間。歐瑞康的隔熱板就是一個典型的例子，它由多層材料結合特定的設計理念開發而成，具有高達1400℃的耐高溫性和良好的隔熱性能。

除了隔熱板外，熱氣導向組件和電芯間隔熱片也是電池系統安全設計的重要組成部分。熱氣導向組件通過疏導導電的氣流來保護關鍵部件和區域，而電芯間隔熱片則用于阻止熱量從一個電芯傳遞到相鄰電芯。這些組件的材料和設計都需經過精心挑選和優化，以確保在熱失控事件發生時能夠有效地保護電池系統和乘客的安全。

在電芯間隔熱片的設計上，先進的電芯隔熱片不僅具有彈性特性，能夠補償電芯的呼吸和膨脹以及電芯組的組裝公差，還具備出色的隔熱性能。通過采用特殊的設計組件和多層材料復合技術，電芯間隔熱片能夠有效地阻止熱量的傳遞，確保電池系統的安全運行。

電動汽車電池系統的安全設計是一個復雜而重要的課題。通過采用先進的隔熱材料、精心的設計以及有效的熱氣導向和電芯間隔熱片等技術手段，可以顯著降低熱失控事件的風險，保障乘客和車輛的安全。隨著技術的不斷進步和創新，相信未來電動汽車的電池系統將會更加安全可靠。