锂电池包起火原因有哪些？锂电池包安全防护方法及起火原因分析
来源：宝鄂实业
2019-07-20 10:54
点击量：次
关于锂电池包安全问题，引发咱们哪些考虑?在本年上半年，据戳穿资料显现，国内有8起新能源电动轿车起火作业，其间5月之后的事端占7起，阐明新能源轿车起火首要会集在夏天。而新能源电动轿车起火的原因首要是电池过热，热量无法及时散出而构成的电池高温起火。
锂电池包起火原因
电池过热：电池过热会构成热失控，这种过热在电池充放电进程中最简单发生。因为锂离子电池自身具有必定的内阻，在输出电能为纯电动供应动力的同时会发生必定的热量，使得自身温度变高，当自身温度超出其正常作业温度规划间时将会损害整个电池的寿数和安全。
外力冲击：在外力的作用下，锂电池单体、电池组发生变形，自身不同部位发生相对位移，导致电池隔阂被撕裂并发生内部短路，易燃电解质泄露毕竟引发起火。在外力冲击影响中，穿刺损伤最为严峻，它或许会直接插入电池本体，构成正负极直接短路。
用电不妥：当外部短路发生时，电池发生的热量无法很好的散去时，电池温度也会随之上升，高温触发热失控。
过度放电是运用锂电池包方法不妥行为中损害最小的一种，但是因为过放构成的锂枝晶的添加会下降电池的安全性然后添加热失控的几率。
过度充电时运用锂电池包方法不妥行为中损害最高的一种。因为过量的锂嵌入，锂枝晶在阳极表面生长。其次，锂的过度脱嵌导致阴极结构因发热和氧开释而溃散(NCA阴极的氧开释)。氧气的开释加速了电解质的分化，发生许多气体。因为内部压力的添加，排气阀翻开，电池初步排气。电芯中的活性物质与空气触摸以后，发生剧烈反响，放出许多的热，然后引发锂电池的焚烧起火。
热量失控：外部环境温度高或许温度操控系统不起作用下导致电池热量过高而构成锂电池短路，然后引发热失控。实际上，锂电池的磕碰、损坏，电池内部的结构、功用或是其他热处理系统、空调系统的失灵都或许导致热量失控的状况发生。
锂电池包这么危险，但是咱们日子中有不少的锂电池包产品，而实在发生的危险作业却是极少数的。这是因为出产厂商在锂电池包的出产规划进程中就进行了足够多的安全防护方法，来确保锂电池包的安全，来确保顾客的安全。
这里我们可以分基本的三层，着火的本质原因：
1.电池内的未按照设计意图的热能释放+内外燃烧物
2.电池内的可燃气体释放+燃点
3.电池内的可燃液体释放+燃点：此处主要包括电解液泄漏和冷却液泄漏两部分。
我们可以对电池系统的热能释放来考虑：
1.电池包或电池单体过充
过充一般而言确实是热能释放比较普遍的原因，电池包级热失控事件，可以往下细分为多电池(模组、单体过充)，电池过充和电解液蒸发过热，还有就是电池剩余容量(SOC)计算错误引起的过充，高SOC状态下，未按照保护而进行能量回收引起的，以及充电控制程序卡住引起的过充。
2短路过流的人热能释放
电池包/高压电路故障导致短路，散发热量。主要是由电池包内部短路和外部短路，引起导体和连接器过热、单体过热引发随后的热事件，进一步细分也可以分解成模组的短路引发的部件过热。例如模组一级的短路、电池组内一级短路、外围腐蚀性/导电液体进入引起的短路。
3高连接阻抗的发热
电池包/高压电路的故障，导致充放电回路中出现高阻值的位置，电流在这一高阻点的温度上升，可能导致了相邻材料的着火和后续的热量传播。干路连接点接触不良、腐蚀引起发热。
4.电池的内阻提升和内部出现过热
单体排气产生可燃性气体，随后的热源(电弧，单体热失控)导致电池系统的多余热能。单体单点故障热失控界定实验，可以考虑单个单体扩展到整体方面的，在既定的条件下，将实现每个电池包备案交底，有些参考作用，但实验的条件与故障的发生不大可能完全吻合。
锂电池包自身安全方法
热关闭隔阂：当电池因为针刺或揉捏等构成很大的电流通过电池，构成电池温度上升时，电池内部的多孔隔阂就会活络软化，因为电池卷芯较紧，遭到揉捏的隔阂就会因其多孔结构的相互粘连，而构成一种简直完全关闭的结构，并连续离子的传输并停止化学反响，抵达电流被活络切断的目的。安全功用合格的电池，往往会在这个环节就阻遏温度的进一步上升，并使电池不再发生危险。等于为电池加个保护膜，电池被戳破，能够活络添补并断电，避免爆破。
正温度系数电阻：当电池发生过充或许外部短路时，许多的电流会使电池所串联的正温度系数电阻升温，然后导致电阻发热、升高阻值，并因而下降流过电池的电流，以确保电池的安全。相当于添加一个电阻护卫，过充或短路→电流大→发热→电阻进步→下降电流→确保安全。
安全阀：电池过充后，受热后电解液汽化和电解液分化发生气体，都有或许构成电池内部气压的突然添加，然后导致电池的爆破。防爆阀或防爆膜正是为此而规划的，它们会及时分裂，开释电池的内压，然后确保用户的工业和人身安全——安全阀知道电池过充“生气了”，先引爆自己让电池“悲观”，确保安全。
总的来说，锂电池包自身是有危险的，但锂电池包出产厂商们都在尽力研讨以出产出更安全经用的锂电池包。而除了锂电池包自身的安全防护，咱们这些锂电池包产品运用者，在运用锂电池包产品的进程中，也要更标准的进行运用。不想要锂电池包产品对咱们构成工业的损失和安全的要挟，当心一些总是不会错的。
