對于鋰離子電池而言熱失控嚴(yán)重嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-24 14:32
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熱失控是發(fā)生在鋰電池包內(nèi)的一個電池上，熱失控電池釋放出的高溫，會導(dǎo)致熱失控在電池組內(nèi)部蔓延，引發(fā)嚴(yán)重的后果。因此，如何避免鋰離子電池發(fā)生熱失控和如何抑制熱失控在電池組內(nèi)部蔓延就成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
對于鋰離子電池而言，熱失控是最嚴(yán)重的安全事故。鋰電池?zé)崾Э卦从诋a(chǎn)熱速率遠(yuǎn)高于散熱速率，大量的熱量在鋰離子電池內(nèi)部積累，引起鋰離子電池溫度的快速升高，導(dǎo)致隔膜收縮、熔化，正負(fù)極活性物質(zhì)分解等自發(fā)的放熱反應(yīng)，引起鋰離子電池起火和爆炸。鋰電池?zé)崾Э貒?yán)重威脅著使用者的生命和財產(chǎn)安全，因此對熱失控的機(jī)理的研究就顯得尤為重要，以往由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，使得我們只能夠通過外殼溫度和電池電壓變化的情況間接的推斷鋰離子電池內(nèi)部的一些反應(yīng)。
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(hù)到恒星爆炸，都有可能會出現(xiàn)熱失控。熱失控現(xiàn)象及其強(qiáng)度與鋰電池的大小、配置和電池單元的數(shù)量有關(guān)。
小型鋰電池組只有幾個鋰電池單元，所以熱失控從有問題的電池單元傳播到其他單元的機(jī)會相對較低。而波音787巨大的電池組就是另外一回事了：它們裝在密封的金屬盒里，不能排放余熱，當(dāng)一個電池單元熱到足以點(diǎn)燃電解質(zhì)時，其余的電池單元就會迅速跟進(jìn)。
鋰電池充電時，金屬鋰的表面沉積非常容易聚結(jié)成枝杈狀鋰枝晶，從而刺穿隔膜，造成正負(fù)極直接短路。而且，金屬鋰非?；顫?，可直接和電解液反應(yīng)放熱，其熔點(diǎn)又很低，即使表面金屬鋰枝晶沒有刺穿隔膜，只要溫度稍高，金屬鋰就會溶解，從而引發(fā)短路。材料發(fā)生氧化還原熱反應(yīng)的溫度越高，表明其氧化能力越弱，正極材料的氧化能力越強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)就越劇烈，也越容易引發(fā)安全事故。
