分析锂电池热失控的主要原因
来源：宝鄂实业
2019-10-17 22:25
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锂电池是“火柴罐”
在介绍不可燃电池之前，我们需要了解锂电池为什么会燃烧。在化学中，我们都知道燃烧有三个基本元素：助燃材料、可燃物和火源，锂电池满足所有这些条件。用比喻来说，它就像“火柴坦克”。
锂电池热稳定性差。在大约200℃的外部温度下，它会分解并释放氧气。加上电池中的可燃电解液和碳材料，非常容易。产生的热量会进一步加剧正极的分解，导致类似火药的“热量失控”。一旦锂电池着火，它会在很短的时间内爆炸。去年的香港牌巴士，用了三元的锂电池，爆炸了几十秒，烧成了一个典型的例子。
内部短路导致电池热失控
但在电池正常使用时，不会达到电池燃烧的状态，那么锂电池热失控的主要原因是什么呢？蓄电池短路。
锂离子电池内部短路的原因有很多，可分为可控的外部原因和不可控的内部原因。电子器件和机械设计可以避免不稳定的设计、恶劣的环境和机械损伤，但也有一些内因无法完全避免。
由于材料系统、制造工艺等诸多因素的影响，存在内部短路的风险。虽然锂离子电池在出厂前一直经过严格的老化和自放电筛选，但由于工艺故障等不可预知的使用因素，在使用过程中仍有一定的故障概率导致内部短路。按照目前业内最高标准18650的核心质量控制率为2ppm，每售出10万辆车，1600辆就有很高的自燃风险。
对于动力电池而言，电池组中有数百甚至数万块锂离子电池，这大大增加了电池组短路的概率。由于动力电池组所含能量巨大，发生内部短路极易诱发恶性事故，造成人员伤亡和财产损失。微观和宏观的非燃烧电池可以从电解液、锂离子分离器和热控流体技术等方面改变锂电池的缺陷，避免锂离子电池的燃烧。
未燃电解液
结果表明，当锂离子电池的热量失控时，大部分热量从电解液中排出，因此解决的最重要问题是电解液的非燃烧性。因此，宏微观着眼于不燃烧、快速充电、长寿命，开发新型电解液。两个实验表明，未燃烧的电解液不会像普通的点溶液一样燃烧，可以有效地提高锂电池的安全性。不仅如此，未燃电解液还考虑了快速充电和长寿命两个指标。
锂离子分离器
作为锂电池另一重要组成部分的非燃烧电解液，对隔膜、微、宏观功率的研究也给出了答案。普通锂离子电池膜通常熔点较低，在130℃左右会收缩，造成电池内部短路和热失控。微红提出了以芳纶材料为主题开发耐高温隔膜的思路。与普通PE隔膜相比，耐高温隔膜具有更高的熔点，能保证电池即使在300℃的高温下也不会收缩，防止电池内部短路，避免热失控。
总结：
两种主动防御措施，即非燃烧电解质和耐高温隔膜，结合STL智能热控流体的被动防御措施，解决了现有锂电池的安全痛点，最终实现了电池系统级的非燃烧、高安全性和高性能。
今年两会指出，“新能源汽车”是工业领域“新经济”的标志性产业。新能源汽车的发展再次被推进国家战略。基于对长寿命无燃烧电池技术的研发，微鸿使我国动力电池迅速处于世界领先水平，有望以此为基础研发动力电池这一核心技术之一。微鸿使我国动力电池技术处于世界领先水平，使新能源汽车真正走上快车道。
