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电池知识

造成锂电池热失控的因素有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-10-13 11:04    点击量:
一。传统的油气汽车在理论上应该是安全的。当他们烧油时,油被分开储存在油箱里。真正的工作是在发动机中通过脉冲来完成的,这是安全可控的。只要油不与空气按一定比例混合,即使用火燃烧,也不会发生化学反应,当然也不会被点燃。如果油泄漏到空气中,如果不能单独达到某个能量点,它就不会燃烧。所以我们需要油、气、火三点同时发生,才能引起燃料车燃烧爆炸,从理论上讲,这一概率确实比较低。在汽车的使用过程中,当然也出现过一些爆炸或汽车自燃的例子,但与交通事故相比,这一比例仍然很低。
 
2.电池的主要问题是所有的能量都集中在电池里。电池的充放电过程是一种化学反应。这种化学反应集中在电池中,燃料的化学反应在发动机内部被分成脉冲型,这是非常不同的。化学反应是在一定的温度和压力环境下进行的。如果锂电池受到外力的冲击,会改变电池内部的化学反应条件,引起瞬间剧烈反应,产生大量热量,最终导致热失控,温度会不断升高,达到电池内部物质的燃点,并直接引起燃烧和爆炸。
 
三。有人用手机的锂电池做实验,拍了一些视频,让尖锐的金属渗入锂电池内部,确实导致锂电池发热爆炸。可以想象,当汽车发生碰撞时,会有不同角度的冲击力,可能导致锂电池变形,或者有东西刺穿内部,造成短路,或者改变反应杆。它引起了大量的热和爆炸。
 
四。一旦锂电池着火爆炸,似乎没有更好的灭火方法。它只能喷水降温。虽然似乎已经熄灭了一段时间,但里面仍然有激烈的反应,很快就会再次燃烧爆炸。所以这种心理给人们带来了极大的恐惧。一旦锂电池起火,似乎只有放弃整辆车而远离,如不及时逃生,可能会伤害到自己。
 
5个。锂电池电解液易挥发。一旦撞击、破裂、泄漏,就会飘向空中,带来一定的香味。它具有高毒性和易燃性。如果接触到水,它也会释放热量并爆炸。
 
6.当然,汽车制造厂会考虑各种防护设计和碰撞引起的一些防护问题,所以爆炸的概率相对较低。当然,铅酸电池更好。

  内短路是引发热失控的一大原因,其可控复现是一大难题。欧阳明高及其团队发明了一种新的方法,用记忆合金植入电池,加热到一定温度,让记忆合金的锐利的尖角翘起,触发热失控。从文献和团队的研究发现,内短路主要有四种类型,有些可以立即引发热失控,有些缓慢演变,有些可能不危险,有些在演变之后会很危险,还有一些内短路是一直缓变,还有一些内短路从缓变到突变,有各种各样的类型。通过内短路检测的算法以及一系列的工程方法等,可以提高电池管理系统安全管理的能力。

  “没有内短路照样有热失控”。欧阳明高说,正负极的物质交换,形成剧烈反应,也会引发的热失控。为此,要基于数据库对材料进行改进,主要是两条,一个是正极材料的改进,一个是电解质。

  “不仅仅是固态电解质,更多的是电解液的添加剂、高浓度电解质、新型电解质大有可为。”

  析锂是影响电池生命周期安全性的主要因素。析出锂会直接跟电解液发生剧烈反应,引发大量温升,可以直接诱发热失控。在析锂研究时,欧阳明高及其团队通过简化的P2D模型,推导出不析锂充电的曲线。通过与企业合作,无析锂充电的实时控制目前也取得了很大进步。

  在研究中,通过热失控的蔓延测试,了解热传导的规律,进一步通过参数化模型进行热蔓延抑制的精细设计。“电池只隔热是不够的,还要有散热的设计。还有一些电池隔热、散热必须全部一起上才有可能做好。”欧阳明高说。