磷酸鐵鋰電池熱失控的原因
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-12 10:24
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磷酸鐵鋰電池發(fā)生熱失控主要是由于內(nèi)部產(chǎn)熱遠高于散熱速率，在鋰離子電池的內(nèi)部積攢了大量的熱量，從而引起了連鎖反應，導致電池起火和爆炸。
(1)過熱觸發(fā)熱失控
導致動力磷酸鐵鋰電池過熱的原因來自于電池的選型和熱設(shè)計的不合理，或者外短路導致電池的溫度升高、電纜的接頭松動等，應該從電池設(shè)計和電池管理兩個方面來解決。從電池材料設(shè)計角度，可以開發(fā)來防止熱失控的材料，阻斷熱失控的反應；從電池管理角度，可以預測不同的溫度范圍，來定義不同的安全等級，從而進行分級報警。
(2)過充電觸發(fā)熱失控
過充電觸發(fā)的熱失控是指磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)本身對過充電的電路安全功能缺失，導致電池的BMS已經(jīng)失控卻還在充電導致的。針對這類過充電的原因，解決辦法首先是查找充電機的故障，這可以通過充電機的完全冗余來解決；其次是看電池管理合不合理，比如說沒有監(jiān)控每一節(jié)電池的電壓。
(3)內(nèi)短路觸發(fā)熱失控
電池制造雜質(zhì)、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內(nèi)短路。這種內(nèi)短路是緩慢發(fā)生的，時間非常長，而且不知道它什么時候會出現(xiàn)熱失控。若進行試驗，無法重復驗證。目前全世界專家還沒有找到能夠重復由雜質(zhì)引起的內(nèi)短路的過程，都在研究當中。
要解決內(nèi)短路問題，首先要找到產(chǎn)品品質(zhì)好的電池廠商，選擇磷酸鐵鋰電池及電池單體容量；其次對內(nèi)短路進行安全預測，在沒有發(fā)生熱失控之前，要找到有內(nèi)短路的單體。
(4)機械觸發(fā)熱失控
碰撞是典型的機械觸發(fā)熱失控的一種方式。如果在實驗室進行碰撞的一個仿真，最接近的是針刺。通過對三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池進行針刺試驗，研究熱失控過程，發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池在這個熱失控過程中沒有三元鋰電池放熱表現(xiàn)的那么劇烈。實驗表明，不同的材料在針刺的時候會有不同的反應，磷酸鐵鋰相對安全。
