目前對(duì)于鋰離子電池?zé)崾Э氐呐袛?，不同的?guī)范有不同的標(biāo)準(zhǔn)，例如GTR 20文件中認(rèn)為，如果我們同時(shí)檢測(cè)到鋰離子電池發(fā)生下述的1和3或者同時(shí)發(fā)生2和3則意味著鋰離子電池發(fā)生了熱失控。

1）電池電壓突然降低。

2）電池溫度超過(guò)了最大允許溫度。

3）電池溫度速率大于1攝氏度/秒。

判斷鋰離子電池?zé)崾Э氐姆椒ㄊ遣捎肊UCAR災(zāi)害等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)，該分類方法認(rèn)為如果鋰離子電池發(fā)生了起火、爆炸等現(xiàn)象時(shí)才意味著鋰離子電池發(fā)生熱失控。但是這一標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)將我們引入誤區(qū)，讓我們只關(guān)心上述的指標(biāo)，而不是真正的提升鋰離子電池的安全性。

因此如何避免在鋰離子電池安全性研究時(shí)走入誤區(qū)，就需要從本質(zhì)上對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э氐漠a(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程有更多的認(rèn)識(shí)和了解，從而避免一葉障目。溫度是研究鋰離子電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象最為重要的參數(shù)，鋰離子電池的溫度變化是來(lái)自于鋰離子電池產(chǎn)生，以及從外界吸收的熱量與通過(guò)環(huán)境散出的熱量之間的差值，一般來(lái)說(shuō)我們認(rèn)為鋰離子電池的溫度變化可以分為三個(gè)階段：

（1）溫度高于最低溫度限制，但是低于正常工作溫度上限，此時(shí)電池能夠安全和正常的工作。

（2）溫度突破電池正常工作溫度上限，電池內(nèi)部開(kāi)始發(fā)生不正常反應(yīng)，此時(shí)需要我們采取降溫，減小工作電流等一些列措施避免鋰離子電池發(fā)生熱失控。

（3）溫度繼續(xù)升高，突破電池安全溫度上限，電池內(nèi)部開(kāi)始發(fā)生大量的防熱反應(yīng)，此時(shí)已經(jīng)無(wú)法采取任何外部措施，電池不可避免的發(fā)生熱失控，電池溫度持續(xù)升高，內(nèi)部壓力持續(xù)增大。

01

 熱失控原因分析

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(guò)充，就會(huì)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(shí)，就會(huì)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(shí)疏散，便會(huì)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(shí)甚至發(fā)生爆炸 。

總的來(lái)說(shuō)，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(gè)大的方面。

目前從大的方面來(lái)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(gè)方面來(lái)采取措施，控制內(nèi)部溫度、電壓、氣壓來(lái)達(dá)到安全目的。