鋰電池組為什么會出現(xiàn)熱失控？分析鋰電池組出現(xiàn)熱失控的原因
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-30 18:50
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鋰離子電池發(fā)生事故80%是因短路而起，短路后引起電池起火、爆炸事故頻現(xiàn)報端動力鋰電池安全問題再次被推至輿論的風(fēng)口浪尖。短路之所以會引致更嚴重后果與“熱失控”現(xiàn)象有關(guān)。
電池材料的熱穩(wěn)定性一直是動力鋰電池安全性的重要因素和負極材料相比正極材料能量密度和功率密度低其與電解液的熱反應(yīng)也被認為是電池?zé)崾Э匕l(fā)展的主要誘因。因此尋找熱穩(wěn)定性較好的正極材料成為動力鋰電池的關(guān)鍵。
從本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)過程：升高的溫度會導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱升高溫度，這又反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。熱失控是很常見的現(xiàn)象，從混凝土養(yǎng)護到恒星爆炸，都有可能會出現(xiàn)熱失控。
鋰電池組出現(xiàn)熱失控的原因有如下幾種：
1、經(jīng)常過充。
2、未經(jīng)授權(quán)改裝外殼。
3、環(huán)境溫度超過60°C。
4、隔離鋰離子電池負極和正極的隔膜出現(xiàn)的撕裂會導(dǎo)致短路，而短路往往又會引起熱崩潰。
參與“熱失控”反應(yīng)的是鋰電池中的氧化鈷化學(xué)物。 加熱這種化學(xué)物達到一定溫度，它就開始自發(fā)熱，然后發(fā)展成起火和爆炸。在某些情況下，這種有機電解液釋放壓力會導(dǎo)致電池破裂。如果暴露在高溫環(huán)境下，或者是遇到火花，它也有可能會燃燒。
從本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)過程：升高的溫度會導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱升高溫度，這又反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。熱失控是很常見的現(xiàn)象，從混凝土養(yǎng)護到恒星爆炸，都有可能會出現(xiàn)熱失控。
鋰電池組出現(xiàn)熱失控的原因有如下幾種：
1、經(jīng)常過充。
2、未經(jīng)授權(quán)改裝外殼。
3、環(huán)境溫度超過60°C。
4、隔離鋰離子電池負極和正極的隔膜出現(xiàn)的撕裂會導(dǎo)致短路，而短路往往又會引起熱崩潰。
參與“熱失控”反應(yīng)的是鋰電池中的氧化鈷化學(xué)物。 加熱這種化學(xué)物達到一定溫度，它就開始自發(fā)熱，然后發(fā)展成起火和爆炸。在某些情況下，這種有機電解液釋放壓力會導(dǎo)致電池破裂。如果暴露在高溫環(huán)境下，或者是遇到火花，它也有可能會燃燒。
鋰電池也不是萬能的
有不少長輩在你獲得第一個手機的時候總會告訴你，新的手機要先完成全部放電，然后充電滿12小時，然后再完全放電，需要如此重復(fù)3次。當(dāng)初傻傻的你必然按照長輩的話老老實實做了，可實際上已經(jīng)用上鋰電池的智能手機早已不再需要這么麻煩的電池保養(yǎng)過程。
需要進行多次放電充電過程的是鎳氫電池，這種電池有很強的記憶性，重復(fù)充電和放電的過程也是為了讓鎳氫電池獲得最大的充電上限。可如今的手機都用上了鋰電池，沒有必要在重復(fù)如此復(fù)雜的電池記憶過程。那么，鋰電池就會一直保持著最高的電量上限么?
答案必然是否定的。鋰電池雖然以耐用著稱，但是在經(jīng)過多次電池循環(huán)充放過程中，不可避免的其電量上限會有所損耗，這種損耗是日積月累形成的，而形成損耗的原因除了正常的充電以外，過充就是罪魁禍?zhǔn)住?/span>
如何理解過充現(xiàn)象
過充其實很好理解，就是手機在顯示電量已滿的情況下還在繼續(xù)為手機電池進行充電，這種時候我們就稱手機正發(fā)生過充。在電池電量已滿的情況下繼續(xù)充電會導(dǎo)致正極材料結(jié)構(gòu)變化，造成容量損失，而其分解放氧與電解液會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，最壞的結(jié)果自然就是發(fā)生爆炸。
一般常識也告訴我們，電池最佳的保存方法常溫且干燥處，不管是鎳氫電池還是鋰電池其實都一樣。當(dāng)過充發(fā)生時，毫無疑問電流轉(zhuǎn)化的熱能會大量散發(fā)出來，從而導(dǎo)致鋰電池正極電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，消耗鋰電池的最大電容量，當(dāng)熱量積攢到一定程度時，起火、爆炸這類事件都是有可能發(fā)生。
面對安全性如此低的事情，自然手機廠商們和充電器廠商們不會坐視不管。畢竟當(dāng)用戶發(fā)生安全問題時倒霉的一定是他們，所以在給手機充電時有了許多的講究，尤其是以現(xiàn)在主流的以USB口進行充電的手機和充電器都非常有講究。
隨著各地獎勵機制與推廣力度的加強，新能源汽車產(chǎn)量也隨之增加。業(yè)內(nèi)專家分析認為，2016年新能源汽車產(chǎn)量預(yù)計達到60萬輛，動力電池產(chǎn)能達30Gwh。市場表現(xiàn)上，新能源汽車產(chǎn)量與動力電池產(chǎn)能或?qū)⒊霈F(xiàn)嚴重脫節(jié)，電池產(chǎn)能遠遠趕不上新能源汽車生產(chǎn)速度，動力電池供給趨緊。
業(yè)內(nèi)人士指出，目前我國動力電池產(chǎn)能尚未過剩，而是供不應(yīng)求，國內(nèi)動力電池缺口至少在4Gwh左右，生產(chǎn)出來的動力電池很快就被安裝到新能源汽車上使用，導(dǎo)致動力電池盲目擴張，一些原本不涉及鋰電池行業(yè)的企業(yè)，紛紛轉(zhuǎn)移投資進入動力電池上下游領(lǐng)域，生產(chǎn)出來的動力電池質(zhì)量也會良莠不齊，很多產(chǎn)能是不好的電池累加上去的，真正好電池更加緊缺。
我國動力蓄電池配套生產(chǎn)企業(yè)有170余家，多數(shù)汽車動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)缺乏研發(fā)基礎(chǔ)和保障一致性的生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)、技術(shù)、管理和人才等方面的能力也需提升。而在生產(chǎn)控制點上，遠遠落后國外，質(zhì)量把關(guān)力度不夠，生產(chǎn)出來的電池循環(huán)壽命、安全性、一致性相對較差，導(dǎo)致電動汽車起火爆炸等事故偶有發(fā)生。
有不少長輩在你獲得第一個手機的時候總會告訴你，新的手機要先完成全部放電，然后充電滿12小時，然后再完全放電，需要如此重復(fù)3次。當(dāng)初傻傻的你必然按照長輩的話老老實實做了，可實際上已經(jīng)用上鋰電池的智能手機早已不再需要這么麻煩的電池保養(yǎng)過程。
需要進行多次放電充電過程的是鎳氫電池，這種電池有很強的記憶性，重復(fù)充電和放電的過程也是為了讓鎳氫電池獲得最大的充電上限。可如今的手機都用上了鋰電池，沒有必要在重復(fù)如此復(fù)雜的電池記憶過程。那么，鋰電池就會一直保持著最高的電量上限么?
答案必然是否定的。鋰電池雖然以耐用著稱，但是在經(jīng)過多次電池循環(huán)充放過程中，不可避免的其電量上限會有所損耗，這種損耗是日積月累形成的，而形成損耗的原因除了正常的充電以外，過充就是罪魁禍?zhǔn)住?/span>
如何理解過充現(xiàn)象
過充其實很好理解，就是手機在顯示電量已滿的情況下還在繼續(xù)為手機電池進行充電，這種時候我們就稱手機正發(fā)生過充。在電池電量已滿的情況下繼續(xù)充電會導(dǎo)致正極材料結(jié)構(gòu)變化，造成容量損失，而其分解放氧與電解液會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，最壞的結(jié)果自然就是發(fā)生爆炸。
一般常識也告訴我們，電池最佳的保存方法常溫且干燥處，不管是鎳氫電池還是鋰電池其實都一樣。當(dāng)過充發(fā)生時，毫無疑問電流轉(zhuǎn)化的熱能會大量散發(fā)出來，從而導(dǎo)致鋰電池正極電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，消耗鋰電池的最大電容量，當(dāng)熱量積攢到一定程度時，起火、爆炸這類事件都是有可能發(fā)生。
面對安全性如此低的事情，自然手機廠商們和充電器廠商們不會坐視不管。畢竟當(dāng)用戶發(fā)生安全問題時倒霉的一定是他們，所以在給手機充電時有了許多的講究，尤其是以現(xiàn)在主流的以USB口進行充電的手機和充電器都非常有講究。
隨著各地獎勵機制與推廣力度的加強，新能源汽車產(chǎn)量也隨之增加。業(yè)內(nèi)專家分析認為，2016年新能源汽車產(chǎn)量預(yù)計達到60萬輛，動力電池產(chǎn)能達30Gwh。市場表現(xiàn)上，新能源汽車產(chǎn)量與動力電池產(chǎn)能或?qū)⒊霈F(xiàn)嚴重脫節(jié)，電池產(chǎn)能遠遠趕不上新能源汽車生產(chǎn)速度，動力電池供給趨緊。
業(yè)內(nèi)人士指出，目前我國動力電池產(chǎn)能尚未過剩，而是供不應(yīng)求，國內(nèi)動力電池缺口至少在4Gwh左右，生產(chǎn)出來的動力電池很快就被安裝到新能源汽車上使用，導(dǎo)致動力電池盲目擴張，一些原本不涉及鋰電池行業(yè)的企業(yè)，紛紛轉(zhuǎn)移投資進入動力電池上下游領(lǐng)域，生產(chǎn)出來的動力電池質(zhì)量也會良莠不齊，很多產(chǎn)能是不好的電池累加上去的，真正好電池更加緊缺。
我國動力蓄電池配套生產(chǎn)企業(yè)有170余家，多數(shù)汽車動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)缺乏研發(fā)基礎(chǔ)和保障一致性的生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)、技術(shù)、管理和人才等方面的能力也需提升。而在生產(chǎn)控制點上，遠遠落后國外，質(zhì)量把關(guān)力度不夠，生產(chǎn)出來的電池循環(huán)壽命、安全性、一致性相對較差，導(dǎo)致電動汽車起火爆炸等事故偶有發(fā)生。
