鋰電池的濫用下的熱失控因素有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-06-08 17:44
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鋰電池的濫用，一般指由于意外事故或者管理系統(tǒng)故障造成對(duì)電池不恰當(dāng)?shù)氖褂谩３Ｒ?jiàn)的類(lèi)型包括：過(guò)度充電，高溫環(huán)境，外部短路和外部作用造成的內(nèi)短路。
過(guò)充電，有研究者認(rèn)為，在過(guò)充條件下的熱失控發(fā)生溫度，取決于正極材料失去過(guò)多的鋰離子以后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；但也有研究指出，過(guò)多的鋰單質(zhì)無(wú)法嵌入負(fù)極而沉積在負(fù)極表面，鋰枝晶不斷生長(zhǎng)，一方面刺破隔膜造成局部短路，另一方面鋰單質(zhì)與電解液發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱?？傊?，過(guò)充電是鋰電池火災(zāi)的一個(gè)重要源頭。
高溫環(huán)境，比如烈日下的汽車(chē)內(nèi)，溫度可以高達(dá)130℃至150℃。在這樣的溫度下，鋰電池內(nèi)部可能出現(xiàn)幾個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)。首先是負(fù)極SEI膜的溶解，這個(gè)過(guò)程一般被認(rèn)為是自生熱的開(kāi)始。另外一個(gè)因素是一些質(zhì)量一般的隔膜，在這個(gè)溫度開(kāi)始局部融化收縮， 隔膜的破損將是大規(guī)模內(nèi)短路的開(kāi)始。
外部短路，研究人員把鈷酸鋰單體電芯進(jìn)行直接短路，電芯溫度快速上升至70℃到80℃之間，電量被耗盡。文獻(xiàn)推斷，如果是大規(guī)模成組電芯的短路，散熱條件沒(méi)有單體好，則溫度會(huì)進(jìn)一步升高，甚至出現(xiàn)熱失控。
內(nèi)短路，這個(gè)名字用在這里，特指由于擠壓針刺等外部原因造成的電池內(nèi)部短路。由于外力作用的隨機(jī)性，可能出現(xiàn)的短路包括以下四種情況：正極集流體鋁箔與負(fù)極材料短路，正極材料直接與負(fù)極材料短路，正極集流體鋁箔與負(fù)極集流體銅箔短路，正極材料與負(fù)極集流體銅箔短路。研究結(jié)論，負(fù)極材料與正極集流體鋁箔短路情形最為兇險(xiǎn)，由于阻值小，短路電流大，散熱不利，這種情形最易發(fā)生起火事故。
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