锂离子电池热失控的原因及解决方法
来源：宝鄂实业
2019-12-27 23:03
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锂离子电池热失控的原因及解决方法。锂电池材料的热稳定性一直是电力锂电池安全性的重要因素。对于锂离子电池来说，热失控是最严重的安全事故，可能会导致锂电池起火甚至爆炸，直接威胁到用户的安全。锂电池的安全性越来越受到人们的重视。
锂离子电池热失控的原因
从本质上讲，锂离子电池的热失控是一个正能量反馈回路:温度升高导致系统升温，反过来又使系统升温。热逃逸是一种常见的现象，可以发生在任何事情，从混凝土养护到爆炸的恒星。
锂离子电池。JPG
1,经常超载。
2. 未经授权修改shell。
3.环境温度超过60°C。
4. 锂离子电池正极和负极之间隔膜的撕裂会导致短路，从而导致热崩溃。
锂离子电池的热失控主要是由于电池的内热产生远大于散热率。锂离子电池内部积聚了大量的热量，引起连锁反应，导致电池起火爆炸。“热逃逸”反应涉及到锂电池中的一种叫做钴氧化物的化学物质。当化学物质被加热到一定的温度时，它开始自发地升温，然后发展成火灾和爆炸。在某些情况下，有机电解质会释放压力，导致电池破裂。如果暴露在高温下或遇到火花，它也可能会燃烧。
热失控及其强度与锂电池的尺寸、结构和数量有关。一个小的锂离子电池组只有几个锂离子电池，因此热量损失从一个有缺陷的电池传到另一个的机会相对较低。787的巨型电池组则是另一回事:它们装在密封的金属盒里，不会释放出多余的热量，当一个电池的温度足以点燃电解液时，其他电池也会迅速跟进。
导致锂电池加热失控的因素有很多。一般分为两类:内部因素和外部因素。内部因素主要有:电池生产缺陷导致内部短路;电池使用不当会导致内部产生锂枝晶，导致阳极和阴极短路。外部因素主要有:挤压、针刺等外部因素导致锂离子电池短路;电池外部短路导致电池内部积聚过多热量;高的外部温度导致SEI膜和阴极材料的分解。
锂电池热控制解决方案
对于锂离子电池的热失控，国内主要的解决方案主要是从外部保护和内部改进两个方面。外部保护主要是对系统的升级和改进，内部改进主要是对电池本身的改进。
(1)推广冷却方式
热管理系统负责控制温度，确保电池始终处于合理的工作温度。热管理系统通常由车辆控制器控制。当电池温度异常时，空调系统可及时冷却或加热，以保证电池的安全和使用寿命。电池的散热方式根据热传导方式和介质分为四种:空气冷却(风冷)、液体冷却(水冷)、相变材料(固态)、复合冷却(水冷+固态)。
(2)内部材料和结构的改进
内部改进是对电池内部的材料结构进行改造，使锂电池具有更好的耐热性和散热性能。就目前的研究重点而言，固体电解质的发展;正极和负极被重建。而采用更安全的隔膜材料是从内部提高电池热性能的主要途径之一。
最近,达拉斯,德克萨斯大学的研究人员或已经找到一个解决锂离子电池热失控的问题(即过多热量的积累),该研究小组的方法,说电池过热后的解决方案的问题,电池容量可增加20% - 30%,同时降低了电池起火的几率,爆炸和发现可能改变电池制造商。
