导致动力电池体系发生燃烧或爆炸的原因
来源：宝鄂实业
2020-02-13 15:08
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燃烧与爆炸分析
与电击相关，燃烧和爆炸是动力电池系统中最常见的损伤形式，其影响更为严重。
动力电池系统燃烧或爆炸的可能原因:
电池的放热副作用导致热失控、点火电解质、屏障和其他可燃材料
部分连接阻抗过大，导致温升，到达点火点温度，点火源电池组内部有可燃物质
(3)动力电池组外部发生火灾，导致动力电池组温度不断升高，到达燃点温度，点燃内部可燃物质
对于电动汽车的使用来说，第一种情况的概率最高，危害最大。电池放热副反应引起的热失控是引起动力电池系统燃烧或爆炸的主要原因。
锂离子电池一次内部放热响应如下:
SEI膜分解(90~120℃);
(2)负极与电解液反应(120℃以上);
(3)电解液分解(约200℃);
(4)正电极与电解液反应，与正电极分解，氧气(180~500℃);
负极与粘结剂的反应(240℃以上)等。
细胞热失控(燃烧、爆炸)的原因:细胞内的放热副反应导致了热积累。细胞的外换热速率小于蓄热速率。温度不断升高，直到达到燃点温度，引起燃烧和爆炸。
细胞内的热过程遵循热平衡:
Qp = Qe + Qa
Qp -细胞内各种副反应产生的热量
Qe—细胞与环境之间的热量(散热)
Qa -细胞本身吸收的热量(热量积累)
假设Qe≥Qp，则Qa为负或零，电池内部温度不会升高，不会发生热逃逸
认为定量宽松政策。
避免电池热失控的方法:
(1)选择维护方式，减少外部触发因素(过充、过热、短路、揉捏、穿刺等)的概率;
阻断放热副反应的正反馈过程，如熔断器的添加、阳极材料与集液之间PTC材料的添加;
(3)放热引起的放热副反应，如磷酸铁锂正极材料的选择、电解液有机溶剂组成的改变等;
(4)移动点火温度，如在电解液中加入阻燃材料，选择陶瓷屏障等;
移动冷却能力强，避免热量积聚，如选择高效的液体冷却规划方案。
