动力电池的热失控是如何发生的?
来源：宝鄂实业
2020-03-12 12:35
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动力电池的热失控是如何发生的?它能被控制吗?
最近频繁发生的电动汽车火灾事件引起了工信部和其他政府部门的注意，他们已经紧急部署汽车公司调查电动电池的潜在问题。电力电池安全事故的原因是什么?通过有效的预防和控制，能否提高电动汽车的安全性能?6月23日，中国科学院院士、中国电动汽车百人委员会常务副主席欧阳明高在2019年中国(青海)世界锂产业与动力电池峰会上做了详细解释。
欧阳明高表示，新能源汽车安全问题的本质是电池发热失控。热失控的诱导包括机械和电气诱导(电池碰撞和挤压、针刺等)和电化学诱导(电池过充和过放电、快速充电、低温充电、自感内部短路等)。当单个电池发生热逃逸时，相邻单体在受到影响后发生热逃逸，导致热逃逸延伸，最终导致安全事故。
Ming-gao欧阳表示,为了应对动力电池安全,安全实验室的清华大学建立了电池,推出了一个动力电池安全控制研究,清华大学电池安全实验室测试方法是基本的热失控,首先选择大型加热器,大容量的完整功能单位功率电池绝热热失控的定量测量。在此基础上，将大容量加速量热计的电弧试验与差示扫描量热计的DSC试验相结合进行耦合分析。另外，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、x射线衍射、x射线光电子能谱、质谱仪等仪器对电池数据的热响应行为进行了原位或非原位测试
在此基础上，提取了电池热失控的三个特征温度，即自发热的起始温度T1和热失控的触发温度T2，以及热失控的最高温度T3。根据这些试验，全面提醒了三种热失控触发机制:一是锂的负极激活，二是内部短路，三是活性氧的正极释放。这三种机制可以解释99%以上的电池热故障。
根据三种热失控的机理,清华大学电池安全实验室开发了自动功率电池热失控的安全预防和控制技能——锂电池的分析和控制,电池快速充电电池短路与规划、单体电池热失控和热的情况下,前面的几个预防和控制措施,最后间隙是预防和控制系统的水平,即电池系统扩展和热处理。
Ming-gao欧阳说,清华大学和跑步、宝马、日产、三星SDI, SK CATL,比亚迪,力神,长安,广州、北京新能源等国内外一些厂商和电池公司推出了几个项目在安全领域的合作,现在世界著名企业专利实施许可,国内知识产权处理正在进行中。
以下是欧阳明高“动力电池热控安全防控研究进展”报告的主要内容。
一、锂电池充电分析及快速充电控制
最近播出的一集里的收费事件的分析表明,第一个是快速充电不当或过度充电锂电池引起的,导致大量热失控的温度下降,从219℃到107℃,和电解质和暴力反应,电池在107℃出现热失控。
结果表明，当电池快速充电时，锂离子的攻击行为明显。分析发现的讨论机制分析锂,锂完整的过程,包含锂电池充电过程负外部和嵌入式从一开始分离,分离过程是负的零电位后,停止充电,可能会恢复到零电位,这次将嵌入式,然后所有的可逆锂完全溶解,阴极不再攻击反应。
