鋰電池包熱失控的原因解析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2022-04-25 16:50
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機(jī)械濫用
在外力的用途下，鋰離子電池包受到影響而發(fā)生變形，自身的不同部位發(fā)生相對(duì)位移，鋰離子電池包電芯受到外力使得內(nèi)部發(fā)生碰撞、擠壓和穿刺等也都屬于機(jī)械濫用。
在機(jī)械濫用中，最為兇險(xiǎn)的當(dāng)屬穿刺，導(dǎo)體插入電池本體，造成正負(fù)極直接短路，相比碰撞、擠壓等，只是概率性的發(fā)生內(nèi)短路，穿刺過(guò)程熱量的生成更加劇烈，引發(fā)熱失控的概率更高。
鋰離子電池包的電氣濫用，一般包括外短路，過(guò)充，過(guò)放幾種形式，其中最容易發(fā)展成熱失控的要屬過(guò)充電。
外短路，當(dāng)存在壓差的兩個(gè)導(dǎo)體在電芯外部接通時(shí)，外部短路就發(fā)生了。從外部短路到熱失控，中間的重要環(huán)節(jié)是溫度過(guò)高。當(dāng)外部短路出現(xiàn)的熱量無(wú)法很好的散去時(shí)，電池溫度才會(huì)上升，高溫觸發(fā)熱失控。
過(guò)充電，由于其飽含能量，是電氣濫用中危害最高的一種。熱量和氣體的出現(xiàn)是過(guò)充電過(guò)程中的兩個(gè)共同特點(diǎn)。發(fā)熱來(lái)自歐姆熱和副反應(yīng)。
過(guò)放電的的濫用機(jī)制跟其他形式的濫用機(jī)制不同，潛在的危險(xiǎn)遠(yuǎn)比人們所認(rèn)為的要高。因過(guò)放電引發(fā)的銅離子溶解遷移通過(guò)膜并且在陰極側(cè)形成具有較低電位的銅枝晶。隨著生長(zhǎng)不斷升高，銅枝晶可能穿透隔膜，導(dǎo)致嚴(yán)重的熱失控問(wèn)題。
局部過(guò)熱可能是發(fā)生在電池組中典型的熱濫用情況。熱濫用很少獨(dú)立存在，往往是從機(jī)械濫用和電氣濫用發(fā)展而來(lái)，并且是最終直接觸發(fā)熱失控的一環(huán)。
關(guān)于由機(jī)械濫用而引發(fā)的熱失控，最好的處理方法就是將這個(gè)出了問(wèn)題的鋰離子電池包進(jìn)行替換，廢棄掉這個(gè)在物理部件上出現(xiàn)了損壞的電池。
當(dāng)外部短路出現(xiàn)的熱量無(wú)法很好的散去時(shí)，電池溫度才會(huì)上升，高溫觸發(fā)熱失控。因此，切斷短路電流或者散去多余熱量都是抑制外短路電氣濫用出現(xiàn)進(jìn)一步熱失控的方法。
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