簡述鋰電池熱失控機理分析與防治
來源:寶鄂實業(yè)
2019-04-09 15:07
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鋰電池熱失控的形成過程
鋰電池由于內(nèi)部短路后,內(nèi)部化學物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生熱量,各個部位材料發(fā)生溶解產(chǎn)生熱量,生成氣體,熱量集聚在某一點,最終導(dǎo)致熱失控,電池熱失控中各成分的反應(yīng)溫度及熱量可以用下圖來表示:
鋰電池熱失控可以分為以下幾個階段:
1.電池少量放熱<100℃;
2.電池內(nèi)部開始發(fā)生放熱反應(yīng)100-130℃;
3.電池隔膜融化130-140 ℃;
4.正極分解,內(nèi)部放熱加速140-150 ℃;
5.隔膜崩潰,電池短路,電池發(fā)生熱失控>150 ℃;
6.熱失控結(jié)束。
鋰電池熱失控的防治
那么如對鋰電池熱失控進行防治呢?針對以上鋰電池熱失控的原因和熱量來源,可以通過以下幾個方面進行防治:
1.減少化學反應(yīng)的放熱量。
2.控制放熱反應(yīng)速率,降低產(chǎn)熱速度。(合理使用電池,不過充過放、大倍率充放電等等)
3.提高放熱反應(yīng)發(fā)生的溫度。在電解液中加入外加劑可以提高放熱反應(yīng)起始溫度。如正極保護添加劑、過充保護添加劑、阻燃劑(TMP)等等。
4.改善電池散熱,緩解電池溫升。
5.提高電池本身性能。如采用優(yōu)質(zhì)隔膜、采用好的電解液等等。
此外,鋰電池的安全裝置也是很關(guān)鍵的設(shè)計,它可以在鋰電池內(nèi)部壓力過大時打開泄壓閥,將熱量和氣體及時的釋放出來,從而避免了熱量過高導(dǎo)致的著火和氣體太大導(dǎo)致的爆炸等危險情況,從而保證使用設(shè)備的安全。
















