鋰離子電池失效的產(chǎn)生途徑
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-09-28 20:21
點(diǎn)擊量：次
第①種途徑主要與鋰離子電池的內(nèi)部短路有關(guān)。鋰離子電池的內(nèi)部短路是其安全問題的最重要誘因，大部分的安全問題都是由于內(nèi)部短路引起的。內(nèi)部短路是電池內(nèi)的正負(fù)極短路，一般是由生產(chǎn)過程中混入的金屬雜質(zhì)、電極金屬箔在剪切時(shí)造成的毛刺、使用過程中形成鋰枝晶以及受到擠壓等意外機(jī)械應(yīng)力引起。內(nèi)部短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，從而引起安全問題，內(nèi)部短路對(duì)電池電壓和溫度的影響。
在大多數(shù)情況下，鋰離子電池內(nèi)部短路引起的安全問題表現(xiàn)為著火和爆炸危險(xiǎn)，而普通的過熱危險(xiǎn)一般被認(rèn)為是可以接受的危險(xiǎn)。
第②種途徑：
第②種途徑主要與電路故障有關(guān)，如圖3所示。為了對(duì)鋰離子進(jìn)行充放電管理及安全保護(hù)，在使用電池的宿主設(shè)備或適配器中需要設(shè)計(jì)充放電管理電路，在部分設(shè)備內(nèi)還有放電的負(fù)載電路。
為了對(duì)鋰離子電池進(jìn)行保護(hù)，在封裝過程中需要在電池組中加入保護(hù)電路板。這些電池組內(nèi)部的或外部的電路都有可能出現(xiàn)故障，進(jìn)而引起電池的過壓充電、過度充電、過度放電、外部短路、過載等電應(yīng)力條件，這些條件也可能會(huì)導(dǎo)致過熱、著火、爆炸等危險(xiǎn)。
在電應(yīng)力條件中，過壓充電和過度充電會(huì)產(chǎn)生劇烈的副反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱，從而導(dǎo)致熱失控；過度放電會(huì)導(dǎo)致電池的電壓低于廠商規(guī)定的放電截止電壓，此時(shí)的副反應(yīng)主要為電解液的分解，產(chǎn)生大量的氣體導(dǎo)致外殼鼓脹破裂引發(fā)漏液；外部短路和過載則會(huì)使放電電流變大，從而使電池內(nèi)部溫度或者外部導(dǎo)體的溫度劇增，引發(fā)熱失控。
第③種途徑：
第③種途徑主要與誤用、濫用有關(guān)。誤用和濫用包括在高溫下使用或存儲(chǔ)(如在車內(nèi))、用戶使用了錯(cuò)誤的充電器(過壓充電)、極性反接充電、在攜帶過程中電池端子被外部的導(dǎo)體(金屬、溶液等)短路。這些誤用和濫用都可能造成電池發(fā)出大量的熱，甚至造成熱失控。
第④種途徑：
第④種途徑主要與電池外殼破裂有關(guān)。引起外殼破裂的誘因包括內(nèi)部和外部應(yīng)力。內(nèi)部應(yīng)力是指過度放電等副反應(yīng)造成的內(nèi)外壓差；外部應(yīng)力是指運(yùn)輸、使用過程中的正常的或者意外的機(jī)械應(yīng)力，如振動(dòng)、加速度沖擊、跌落等造成的外殼破裂。外殼破裂會(huì)使內(nèi)部的電解液泄漏，從而引起危險(xiǎn)。
第⑤種途徑：
第⑤種途徑主要與一致性有關(guān)。在由多節(jié)電池(電芯)通過串聯(lián)、并聯(lián)以及串并混聯(lián)構(gòu)成的電池組中，電池之間的內(nèi)阻、開路電壓、容量的一致性會(huì)造成對(duì)電池組內(nèi)部的某一電池或電池并聯(lián)塊的過壓充電、欠壓放電等，從而引起安全問題。
聲明： 本網(wǎng)站所發(fā)布的文章，均來自于互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除。
