电动汽车锂电池起火爆炸的原因是什么?
来源:宝鄂实业
2019-12-07 22:15
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石墨烯锂电池降低了火灾的爆炸系数。一个流行的观点是,石墨烯给锂离子电池穿上了“防火服”,降低了电动汽车锂离子电池的爆炸系数。当电池过热或快速循环时,火灾发生的频率最高,因此需要开发电池技术来降低发生危险和灾难性火灾的可能性。
石墨烯锂电池降低了火灾的爆炸系数
石墨烯锂电池。JPG
由于环境温度过高,锂电池储存能量时因热量失控,并突然起火。在这种情况下,石墨烯,一种性能优异的“黑金”材料,会出现在电池表面,给锂电池提供“防火涂层”,降低其爆炸系数。
石墨烯用于包裹锂电池正极氧化钴锂的小颗粒。采用氧原子不能从石墨烯片中泄漏的原理,防止电池阴极释氧,防止释氧与电池内部其他易燃物结合,降低火灾系数。目前,全球对电池材料的研究尚未取得突破性进展,石墨烯复合锂电池将是未来研究的重点。经过研究人员多年的努力,实验证明石墨烯对电池性能改善有一定的辅助作用。
当锂离子电池着火时,石墨烯会从电池中吸取氧气,从而降低着火的风险。如果锂电池中锂钴氧化物阴极的小颗粒包裹在石墨烯中,就有可能防止氧气逸出。石墨烯片还具有良好的抗氧原子性、高强度、柔韧性和导电性。
电动汽车锂电池起火爆炸事故
1. 锂电池充电过量
电池充电时,正极的锂的过度释放会导致正电极的结构变化,过度释放锂也容易无法插入到负极,也容易导致锂负极表面的进化。当电压超过4.5v时,电解液会分解产生大量气体。任何一种都可能引起爆炸。
2. 外部短路
外部短路可能是由于正极和负极连接错误造成的。由于外部短路,锂电池的放电电流非常大,会使电池发热。
3.电池老化
寿命结束的电动汽车的锂电池,各种性能大大下降,性能极不稳定,可能造成充电发热变形、产生短路、断路、甚至发生爆炸危险等不良后果。
4. 内部短路触发热失控
电池制造中的杂质、金属颗粒、充放电膨胀的收缩、锂的析出可能会导致内部短路。这种内部短路发生得很慢,持续很长一段时间,而且不知道什么时候会失控。
锂电池着火、燃烧甚至爆炸的风险无法完全消除。热管理的作用就是使电池在一定的温度范围内工作,保持最佳的使用状态,保证电池系统的性能和寿命。