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锂离子电池热失控有哪些主要原因?

来源:宝鄂实业    2019-12-04 05:06    点击量:
 从本质上而言,锂离子电池热失控是一个能量正反馈循环过程:升高的温度会导致系统变热,系统变热升高温度,这又反过来又让系统变得更热。热失控是很常见的现象,从混凝土养护到恒星爆炸,都有可能会出现热失控。
 
  1、经常过充。
 
  2、未经授权改装外壳。
 
  3、环境温度超过60°C。
 
  4、隔离锂离子电池负极和正极的隔膜出现的撕裂会导致短路,而短路往往又会引起热崩溃。
 
  锂离子电池发生热失控主要是由于内部产热远高于散热速率,在锂离子电池的内部积攒了大量的热量,从而引起了连锁反应,导致电池起火和爆炸。参与“热失控”反应的是锂电池中的氧化钴化学物。加热这种化学物达到一定温度,它就开始自发热,然后发展成起火和爆炸。在某些情况下,这种有机电解液释放压力会导致电池破裂。如果暴露在高温环境下,或者是遇到火花,它也有可能会燃烧。
 
  热失控现象及其强度与锂电池的大小、配置和电池单元的数量有关。小型锂电池组只有几个锂电池单元,所以热失控从有问题的电池单元传播到其他单元的机会相对较低。而波音787巨大的电池组就是另外一回事了:它们装在密封的金属盒里,不能排放余热,当一个电池单元热到足以点燃电解质时,其余的电池单元就会迅速跟进。
 
  锂电池发热失控的因素很多,总的来说分为两类,内部因素和外部因素。内部因素主要是:电池生产缺陷导致内短路;电池使用不当,导致内部产生锂枝晶引发正负极短路。外部因素主要是:挤压和针刺等外部因素导致锂离子电池发生短路;电池外部短路造成电池内部热量累积过快;外部温度过高导致SEI膜和正极材料等发生分解。