鋰離子電池出現(xiàn)熱失控的原因分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-16 19:58
點(diǎn)擊量：次
鋰離子電池事故80%是由于短路引起的，短路引起的電池起火、爆炸事故頻發(fā)，鋰電池安全問(wèn)題被推到了輿論的前沿。更嚴(yán)重的短路后果與“熱失控”現(xiàn)象有關(guān)。
電池材料的熱穩(wěn)定性一直是影響電力鋰電池安全性的重要因素。與陰極材料相比，陽(yáng)極材料的能量密度和功率密度較低。與電解質(zhì)的熱反應(yīng)也被認(rèn)為是電池?zé)崾Э匕l(fā)展的主要誘因。因此，尋找具有良好熱穩(wěn)定性的陰極材料成為鋰電池動(dòng)力的關(guān)鍵。
從本質(zhì)上講，熱失控是能量的正反饋循環(huán):溫度升高導(dǎo)致系統(tǒng)升溫，反過(guò)來(lái)又使系統(tǒng)升溫。熱逃逸是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，可以發(fā)生在任何事情，從混凝土養(yǎng)護(hù)到爆炸的恒星。
鋰離子電池?zé)崾Э氐脑蛴幸韵聨c(diǎn):
1,經(jīng)常超載。
2. 未經(jīng)授權(quán)修改shell。
3.環(huán)境溫度超過(guò)60°C。
4. 鋰離子電池正極和負(fù)極之間隔膜的撕裂會(huì)導(dǎo)致短路，從而導(dǎo)致熱崩潰。
“熱逃逸”反應(yīng)涉及到鋰電池中的一種叫做鈷氧化物的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)化學(xué)物質(zhì)被加熱到一定的溫度時(shí)，它開(kāi)始自發(fā)地升溫，然后發(fā)展成火災(zāi)和爆炸。在某些情況下，有機(jī)電解質(zhì)會(huì)釋放壓力，導(dǎo)致電池破裂。如果暴露在高溫下或遇到火花，它也可能會(huì)燃燒。
熱失控的可能性與鋰電池底座有關(guān)。中國(guó)、日本和韓國(guó)的鋰電池產(chǎn)量逐年增加，特別是在手機(jī)/筆記本電腦領(lǐng)域，電池事故似乎更頻繁發(fā)生。2006年至2011年，多家大型電子企業(yè)發(fā)生了相關(guān)事件。自2012年以來(lái)，小型電子產(chǎn)品的事故很少發(fā)生，但飛機(jī)等大型應(yīng)用的事故卻頻頻發(fā)生，這說(shuō)明了以下現(xiàn)象。
熱失控及其強(qiáng)度與鋰電池的尺寸、結(jié)構(gòu)和數(shù)量有關(guān)。一個(gè)小的鋰離子電池組只有幾個(gè)鋰離子電池，因此熱量損失從一個(gè)有缺陷的電池傳到另一個(gè)的機(jī)會(huì)相對(duì)較低。787的巨型電池組則是另一回事:它們裝在密封的金屬盒里，不會(huì)釋放出多余的熱量，當(dāng)一個(gè)電池的溫度足以點(diǎn)燃電解液時(shí)，其他電池也會(huì)迅速跟進(jìn)。
在電池充電過(guò)程中，金屬鋰的表面沉積傾向于聚成支化的鋰枝晶，穿透隔膜，導(dǎo)致正極和負(fù)極直接短路。另外，金屬鋰非?；钴S，它可以與電解液直接反應(yīng)釋放熱量，而且它的熔點(diǎn)很低，即使表面的鋰枝晶不刺破膜，只要溫度稍高，金屬鋰就會(huì)溶解，造成短路。氧化還原熱反應(yīng)溫度越高，氧化能力越弱。陽(yáng)極材料的氧化能力越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈，發(fā)生安全事故的可能性越大。
所有尺寸的鋰離子電池都需要定期保養(yǎng)以延長(zhǎng)使用壽命，一般每36個(gè)月左右就要更換一次鋰離子電池。更重要的是，你應(yīng)該每次充電下降到20%的時(shí)候充電。過(guò)量放電會(huì)損壞鋰離子電池，增加“熱失控”等事故的可能性。
