電池失控可能由哪些因素造成的?
來源:寶鄂實業(yè)
2021-11-09 08:28
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1. 電池過熱。當散熱管理,或者器件布置不合理,電池溫度升高到某個臨界溫度(150 °C左右),電池進入到了自加熱模式,升溫速度在0.2 °C/min左右。如果不能及時散熱,電池可能進入thermal runway狀態(tài)(這個過程我在上一篇文章里講過),導致電池最終起火燃燒。
2. 物理破壞。這個過程比較好理解,類似于猛烈撞擊,刺穿啊,擠壓變形,都有可能破壞隔膜,使得正負極直接接觸,導致存儲的能量迅速釋放,發(fā)生起火爆炸。
3. 過充/過放。材料都有一個穩(wěn)定電壓窗口,不能充電充得太過。充電太過的時候,電池極化大,充電效率低,產(chǎn)生的熱量也多。另外,過充時,正極材料不穩(wěn)定,可能分解產(chǎn)生O2,產(chǎn)生的O2會和電解液發(fā)生反應,釋放更多的熱量。此外,生成的氣體還會使電池內(nèi)部承壓,可能會使正負極或者隔膜錯位,造成內(nèi)部短路。
4. 充電電流選擇不合適。在不該使用大電流充電的時候使用大電流會導致電池極化嚴重,負極的電位過低。鋰離子可直接在石墨負極表面析出,造成容量損失。嚴重的還會形成枝晶,刺穿隔膜,形成內(nèi)部短路。
5. 外部/內(nèi)部短路。外部短路是一種最常見的電池濫用情況,相對而言也比較好預防。而內(nèi)部短路就比較難以控制。造成內(nèi)部短路的原因有:異物混入,隔膜失效,電池設計時預留的隔膜余量不足,電池生產(chǎn)過程中切邊不整齊等等。另外,電池使用過程中產(chǎn)生的氣體導致正負極或者隔膜位移,也會造成內(nèi)部短路。一旦形成內(nèi)部短路,BMS,保護電路等保護機制將統(tǒng)統(tǒng)失效。所以內(nèi)部短路是最難處理的一種失效機制。
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