锂电池的热失控原因是什么,怎么应对锂电池热失控?

作者:上海艾九能源科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-05-28 13:31:19

80%的锂离子电池事故是由短路引起的。短路后,电池起火和爆炸的报道时有发生。动力锂电池的安全问题再次被推上舆论的风口浪尖。短路造成更严重后果的原因与“热失控”现象有关。


电池材料的热稳定性一直是影响动力锂电池安全性的重要因素。与阳极材料相比,阴极材料的能量密度和功率密度较低。它与电解液的热反应也被认为是导致电池热失控的主要原因。因此,寻找一种热稳定性更好的正极材料成为动力锂电池的关键。


从本质上说,“热失控”是一个正能量反馈循环:温度升高会导致系统升温,系统会升温升温,进而使系统升温。热失控是一种非常普遍的现象。从混凝土养护到星爆,都可能发生热失控。

锂离子电池的热失控有几个原因:

1.经常收费过高。

2.环境温度超过60℃°C.

3.未经授权修改外壳。

4.分离锂离子电池正负极的隔板撕裂,会造成短路,短路往往会造成热塌陷。


参与“热失控”反应的是锂电池中的钴氧化物化学物质。当这种化学物质被加热到一定的温度时,它开始自行加热,然后发展成火灾和爆炸。在某些情况下,这种有机电解液释放的压力会导致电池破裂。如果暴露在高温环境中或遇到火花,也可能会燃烧。


热失控的可能性与锂电池的基础有关。中国、日本和韩国的锂电池产量逐年增加。尤其是在广泛应用的手机/笔记本领域,电池事故似乎更为频繁。从2006年到2011年,很多大型电子企业都发生过相关事件。自2012年以来,小型电子产品很少出现,但大规模应用,如飞机上的事故,已普遍报告。这说明了以下现象。


热失控现象及其强度与锂电池的尺寸、结构和电池芯数有关。小型锂电池组只有几个锂电池芯,因此热失控从有问题的电池芯扩散到其他电池芯的可能性相对较低。波音787的巨大电池组是另一回事:它们被封装在一个密封的金属盒中,不能释放余热。当一个电池单元热到足以点燃电解液时,剩余的电池单元将迅速跟进。


当电池充电时,金属锂的表面沉积物非常容易凝聚成树枝状的锂树枝状晶,这些树枝状晶穿透隔膜,造成正负极之间的直接短路。而且,金属锂非常活泼,能直接与电解液反应生热,熔点很低。即使表面的金属锂树枝晶没有刺穿隔膜,只要温度稍高,金属锂就会溶解而引起短路。材料发生氧化还原热反应的温度越高,其氧化能力越弱,阴极材料的氧化能力越强,反应越剧烈,越容易发生安全事故。


无论锂电池组的大小,都需要定期维护以延长其寿命。所有的锂离子电池组通常应该每36个月左右更换一次。此外,每当功率下降到20%,你应该充电。过度放电会损坏锂电池,从而增加“热失控”等事故的可能性。


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