簡(jiǎn)述鋰電池組安全問(wèn)題
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-28 07:07
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鋰電池組的安全性歸根結(jié)底一句話，就是來(lái)自于電池的熱失控。鋰電池除了正常的充放電反響外，還存在潛在的副反響。當(dāng)電池溫度過(guò)高或者充電電壓過(guò)高的時(shí)候，這些副反響就會(huì)被引發(fā)，并開(kāi)釋很多熱量。假如熱量得不到及時(shí)疏散，還會(huì)引起電池溫度和壓力的急劇上升，形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致熱失控，形成安全事故。
不幸的是，從鋰電反響機(jī)理而言，單體電池的熱失控隱患是無(wú)法鏟除的，只能經(jīng)過(guò)諸如熱操控技能（PTC 電極）、正負(fù)極外表陶瓷涂層、過(guò)充保護(hù)添加劑、電壓敏感隔膜以及阻燃性電解液等等技能的綜合性應(yīng)用來(lái)無(wú)限改善單體電芯的安全功能，但無(wú)法真正鏟除。
關(guān)于鋰電池組電芯層面的鋰離子電池安全性，武漢大學(xué)教授艾新平做了非常全面的分析，從熱失控過(guò)程來(lái)看，發(fā)作熱失控最早的一個(gè)反響是負(fù)極外表SEI膜的分化，由于負(fù)極成份及添加劑的不同，SEI膜的分化分度大概在120－140℃，發(fā)作分化今后，負(fù)極裸露在電解液中，并發(fā)作劇烈的復(fù)原分化，放出很多的可燃性氣體和熱量，促進(jìn)電池的溫度進(jìn)一步上升，直至正極發(fā)作分化。
正極發(fā)作分化時(shí)，溫度大概在180－200℃，此刻電芯的副反響就很難操控了，由于正極分化時(shí)不僅僅開(kāi)釋很多的熱量，還會(huì)產(chǎn)生活性極高的氧原子，導(dǎo)致電解液直接氧化分化，短時(shí)間內(nèi)會(huì)形成電池內(nèi)部很多的熱量積累。
值得一提的是，溫度和副反響的聯(lián)系是相得益彰的正相關(guān)，即溫度越高，副反響越劇烈；副反響越劇烈，溫度也就越高。這樣的惡性循環(huán)最終會(huì)導(dǎo)致電池進(jìn)入一個(gè)無(wú)法操控的自加溫狀況，也就是所謂的“熱失控”。
業(yè)內(nèi)常說(shuō)的磷酸鐵鋰安全性好，就是由于它作為正極在200－400℃的時(shí)候基本不發(fā)作分化，但正極的產(chǎn)熱僅僅副反響的一部分，負(fù)極和電解液的氧化分化依然存在，所以磷酸鐵鋰的安全性僅僅相對(duì)三元而言略微安全一些罷了。三元資料依據(jù)組成成份的不同，分化溫度有所變化，鎳占比越高，熱分化溫度越低，比方當(dāng)鎳含量到達(dá)0．8，在120度左右就開(kāi)始發(fā)作熱分化，甚至早于負(fù)極的SEI膜，這對(duì)電池的溫控形成了極大的挑戰(zhàn)。
電池?zé)崾Э?，究其原因還是內(nèi)部出現(xiàn)了短路和過(guò)充的現(xiàn)象。
