锂离子电池热失控事故背后原因是什么？
来源：宝鄂实业
2019-10-13 18:49
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“锂离子电池热失控一旦发生，很难终止其反应，可在热失控发生初期进行阶段性预警。”中国科学技术大学教授汪箭在行业研讨会上如是说。会上，他分析了新能源汽车动力电池火灾成因，并提出防护措施。
锂离子电池热失控事故原因分析
近年来，锂离子电池热失控引发的安全事故不在少数，其中波音787飞机、特斯拉电动汽车、三星Note7手机等事故的影响尤为广泛。
根据不完全统计，近年来特斯拉在全球各地发生了多起车辆起火事故，.包括碰撞后起火、充电过热起火、行驶自燃等。特斯拉锂离子电池组横跨车辆基座，一旦热失控发生，会波及全车，特斯拉通过在底盘加装钛合金防护罩等措施来提高车辆的安全性。
另外像三星Note7事件，主要是电池缺陷造成内部短路引发爆炸，而波音787飞机也发生过因为电池内短路，过热导致起火。
汪箭表示，锂离子电池事故的主要原因是热失控导致的火灾和爆炸，表现形式为喷射、燃烧、爆炸，伴随有毒有害气体。他表示，目前缺乏对锂离子电池有效的灭火技术，从锂离子电池本身的属性看，即使短暂扑灭，其复燃性也非常高。所以锂离子电池一旦发生热失控，想要防控是比较难的。因此，分析锂离子电池热失控发展过程，研究电池内部可燃组件热安全性，提出预警、防护、抑制措施，对热失控灾害的防控具有重要意义。
锂离子电池热失控与大气压强、电池数量、过充条件的关系研究
汪箭表示，热失控发展有多个阶段，热失控一旦发生，通常被认为是不可逆的。研究表明，海拔高度对锂离子电池热失控会有显著影响，高海拔环境下，同等受热条件下，其热失控发生时间相对于低海拔环境下会提前。也就是说，从人员安全的角度看，如果制定标准需要考虑高海拔条件，否则一旦电池发生热失控，可能对高海拔环境下人员的逃生有不利影响。
通过研究电池组热失控行为，监测点火时间、质量损失、热释放速率和火焰温度等参数的变化情况发现，质量损失与电池数量之间存在线性关系，而电池组的热释放量与电池数目之间是指数增长关系。
过充条件下三元镍锰钴NMC电池与磷酸铁锂LFP电池的热失控实验(充电截止电压分别为：4.2V、4.5V、4.8V、5.0V)结果表明，过充加剧热失控危险性。
汪箭对以上研究进行了简单小结。他表示，锂电池热失控现象可分为几个阶段，尽管热失控难以避免，但利用不同阶段的特征可对热失控现象进行阶段性预警。
锂离子电池热失控事故原因分析
近年来，锂离子电池热失控引发的安全事故不在少数，其中波音787飞机、特斯拉电动汽车、三星Note7手机等事故的影响尤为广泛。
根据不完全统计，近年来特斯拉在全球各地发生了多起车辆起火事故，.包括碰撞后起火、充电过热起火、行驶自燃等。特斯拉锂离子电池组横跨车辆基座，一旦热失控发生，会波及全车，特斯拉通过在底盘加装钛合金防护罩等措施来提高车辆的安全性。
另外像三星Note7事件，主要是电池缺陷造成内部短路引发爆炸，而波音787飞机也发生过因为电池内短路，过热导致起火。
汪箭表示，锂离子电池事故的主要原因是热失控导致的火灾和爆炸，表现形式为喷射、燃烧、爆炸，伴随有毒有害气体。他表示，目前缺乏对锂离子电池有效的灭火技术，从锂离子电池本身的属性看，即使短暂扑灭，其复燃性也非常高。所以锂离子电池一旦发生热失控，想要防控是比较难的。因此，分析锂离子电池热失控发展过程，研究电池内部可燃组件热安全性，提出预警、防护、抑制措施，对热失控灾害的防控具有重要意义。
锂离子电池热失控与大气压强、电池数量、过充条件的关系研究
汪箭表示，热失控发展有多个阶段，热失控一旦发生，通常被认为是不可逆的。研究表明，海拔高度对锂离子电池热失控会有显著影响，高海拔环境下，同等受热条件下，其热失控发生时间相对于低海拔环境下会提前。也就是说，从人员安全的角度看，如果制定标准需要考虑高海拔条件，否则一旦电池发生热失控，可能对高海拔环境下人员的逃生有不利影响。
通过研究电池组热失控行为，监测点火时间、质量损失、热释放速率和火焰温度等参数的变化情况发现，质量损失与电池数量之间存在线性关系，而电池组的热释放量与电池数目之间是指数增长关系。
过充条件下三元镍锰钴NMC电池与磷酸铁锂LFP电池的热失控实验(充电截止电压分别为：4.2V、4.5V、4.8V、5.0V)结果表明，过充加剧热失控危险性。
汪箭对以上研究进行了简单小结。他表示，锂电池热失控现象可分为几个阶段，尽管热失控难以避免，但利用不同阶段的特征可对热失控现象进行阶段性预警。
