是什么导致了锂电池热失控
来源:宝鄂实业
2019-11-26 13:04
点击量:次
为什么会发生热失控?有电池的内因(自发的),也有外因。什么叫内因,那就是你正常使用,不磕不碰不犯错,电池内部自己莫名其妙短路自燃了。只要是能够通过国家标准检验的产品,这个概率是其实是很低的。
内因受材料和工艺影响。磷酸铁锂就比三元锂安全,因为它的热失控温度更高(三元190℃,磷酸铁锂230℃),出问题的概率也就低。但目前来看,比起材料造成的差异,工艺的影响更大,比如电池制造过程中隔膜表面吸附有导电的金属粉末、电池各部件尺寸不能精确匹配、电极片边缘不平整、电解液分布不均匀、正极材料纯度不够等等都有可能造成电池内部短路,导致不可逆的温升起火。
外因和错误的使用有关,包括过充、外短路、高温、超压和外力冲击等。过充电会导致正极过度脱锂而负极过度嵌入,产生锂枝晶,对正负极造成不可逆的损坏并持续升温。
锂电池的压力也可以分为内压和外压,内压来自于电解液的热膨胀、锂枝晶形成、气体转变等;外压来自于环境压力、机械碰撞带来的挤压、压力变化等,不论外压还是内压,超过一定限度,电池内部强度较低的隔膜、粘结剂就会产生变形、导致锂电池内部短路工作异常,引发事故。
外力的冲击、振动、跌落、挤压、穿刺等行为也会导致电池隔膜破裂并致使短路,对于电池组,外力也可能导致控制芯片及器件的损坏,进而引发剧烈燃烧乃至爆炸事故。相对于磷酸铁锂电池,三元锂电池在面对针刺和外部高温试验时温升更大,毒性气体释放量也更大,热失控温度低,潜在危险也更高。