電池體系的溫度變化是由熱量的產(chǎn)生與散發(fā)兩個因素決定的。鋰離子電池?zé)崃康漠a(chǎn)生主要是熱分解和電池材料之間的反應(yīng)所致。降低電池體系的熱量和提高體系的抗高溫性能，電池體系則安全。與小型便攜式設(shè)備如手機(jī)、筆記本電池容量一般小于2 Ah 不同，電動汽車采用的功率型鋰離子電池容量一般大于10 Ah，其在正常工作時局部溫度常高于55 ℃，內(nèi)部溫度會達(dá)到300 ℃以上［2］，在高溫或者大倍率充放電條件下，高能電極的放熱和可燃性有機(jī)溶劑溫度的上升將引起一系列副反應(yīng)的發(fā)生，最終導(dǎo)致熱失控和電池的燃燒或者爆炸［3］。除其自身化學(xué)反應(yīng)因素導(dǎo)致熱失控外，一些人為因素如過熱、過充、機(jī)械沖擊導(dǎo)致的短路同樣也會導(dǎo)致鋰離子電池的熱不穩(wěn)定從而造成安全事故的發(fā)生。因此研究并提高鋰離子電池的高溫性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

鋰離子電池的熱失控主要是因電池內(nèi)部溫度上升而起。目前商業(yè)鋰離子電池中應(yīng)用最廣的電解液體系是LiPF6 的混合碳酸酯溶液，此類溶劑揮發(fā)性高、閃點(diǎn)低、非常容易燃燒。當(dāng)沖撞或者變形引起的內(nèi)部短路，大倍率充放電和過充，就會產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致電池溫度上升。當(dāng)達(dá)到一定溫度時，就會導(dǎo)致一系列分解反應(yīng)，使電池的熱平衡受到破壞。當(dāng)這些化學(xué)反應(yīng)放出的熱量不能及時疏散，便會加劇反應(yīng)的進(jìn)行，并引發(fā)一連串的自加熱副反應(yīng)。電池溫度急劇升高，也就是“熱失控”，最終導(dǎo)致電池的燃燒，嚴(yán)重時甚至發(fā)生爆炸 。

 

總的來說，鋰離子電池?zé)崾Э卦蛑饕性陔娊庖旱臒岵环€(wěn)定性，以及電解液與正、負(fù)極共存體系的熱不穩(wěn)定性兩個大的方面。

 

目前從大的方面來看，安全型鋰離子電池主要從外部管理和內(nèi)部設(shè)計(jì)兩個方面來采取措施，控制內(nèi)部溫度、電壓、氣壓來達(dá)到安全目的。