解析電池?zé)崾Э卦?/h1>
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-15 20:55
點(diǎn)擊量：次
當(dāng)鋰離子電池溫度過(guò)高或充電電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)引發(fā)很多潛在的放熱副反應(yīng)，這些熱量如果得不到疏散，就會(huì)引起電池溫度和壓力急劇上升，最后導(dǎo)致電池?zé)崾Э亍?/div>
如上圖所示，電池發(fā)生熱失控時(shí)，由于正極在電池中所占的質(zhì)量比大，其放出的熱量也最大，因此不同正極的鋰離子電池安全性不一樣。
由于負(fù)極表面SEI膜不穩(wěn)定，當(dāng)溫度達(dá)到120-140度時(shí)候，會(huì)首先發(fā)生熱分解。SEI膜分解會(huì)使得負(fù)極裸露，直接與電解液接觸，發(fā)生劇烈的還原反應(yīng)，并放出大量可燃性氣體，同時(shí)釋放出大量的熱。
熱量會(huì)促使電池溫度進(jìn)一步上升，當(dāng)達(dá)到180-200度時(shí)候，正極開(kāi)始發(fā)生分解。
正極分解過(guò)程中會(huì)釋放原子態(tài)的氧，原子態(tài)的氧來(lái)不及負(fù)荷，活性很高，它會(huì)直接導(dǎo)致電解液劇烈氧化分解，產(chǎn)生巨大的熱量，短時(shí)間內(nèi)造成電池內(nèi)部大量熱量的積累。
當(dāng)電池的散熱低于產(chǎn)熱，溫度就會(huì)升高，反應(yīng)的速度也會(huì)呈指數(shù)性增大，電池會(huì)進(jìn)入沒(méi)法控制的自加溫狀態(tài)，即發(fā)生熱失控。
需要進(jìn)一步指出，因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)一般都有安全閥，當(dāng)電池壓力達(dá)到6-8個(gè)大氣壓的時(shí)會(huì)泄壓。在泄壓過(guò)程中，電解液的閃點(diǎn)很低（十幾度到三十多度），電解液蒸汽在噴出時(shí)，跟安全閥的摩擦足以導(dǎo)致電池燃燒，這就是為什么電動(dòng)汽車(chē)一般發(fā)生起火而不爆炸的原因。
從上圖可以看到，不同正極材料的熱穩(wěn)定性不同。比如磷酸鐵鋰在200-400度范圍內(nèi)，基本不發(fā)生熱分解，但對(duì)三元材料分解溫度更低。
從上圖也可以看到，隨著鎳含量的增加，高鎳三元正極熱分解溫度越來(lái)越低，放熱量越來(lái)越大。比如當(dāng)鎳含量達(dá)到0.8（811）時(shí)候，溫度在120度左右就開(kāi)始發(fā)生熱分解。
一般認(rèn)為熱失控的起發(fā)原因，第一個(gè)反應(yīng)是負(fù)極的熱失控，但是對(duì)三元來(lái)說(shuō)，它有可能是正極先發(fā)生熱失控，然后負(fù)極再發(fā)生熱失控。
電池?zé)崾Э氐囊l(fā)因素
短路和過(guò)充是引起電池溫升，最后引發(fā)電池?zé)崾Э氐脑颉?/div>
首先是短路，隔膜和電極表面的導(dǎo)電粉塵，正負(fù)極發(fā)生錯(cuò)位，極片毛刺，電解液分布不均導(dǎo)致局部析鋰等，會(huì)導(dǎo)致短路；
其次，正極材料中含有一定的金屬雜質(zhì)，在充電的時(shí)候，金屬雜質(zhì)會(huì)對(duì)正極發(fā)生氧化溶解，溶解在電解液中的金屬離子，會(huì)在負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)而沉積在負(fù)極表面上，會(huì)導(dǎo)致電池的短路。
對(duì)于過(guò)充，大量的充電會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)充，因?yàn)闃O片表面電流分布并不均勻，電流越大，它的不均勻分布越大，有可能局部過(guò)充。
極片涂層，電解液分布不均，電極間距不均，都會(huì)引起電流分布不均和局部過(guò)充。
在循環(huán)過(guò)程中，正極的性能衰竭過(guò)快，加上正極的容量少了，也會(huì)導(dǎo)致過(guò)充。BMS死機(jī)或者功能障礙，或者充電繼電器不能正常工作，這些都會(huì)導(dǎo)致過(guò)充。
上一篇：電池為什么會(huì)鼓包？
下一篇：什么是鋰電池保護(hù)板？
-
18650鋰電池的應(yīng)用及使用方法有哪些？
2019-06-14
-
實(shí)用性最接近燃油車(chē)的新能源汽車(chē)，電池
2019-03-08
-
你知道鋰電池與鉛酸電池的區(qū)別有哪些嗎
2019-08-29
-
那么快充究竟安不安全，會(huì)不會(huì)對(duì)手機(jī)電
2019-06-13
-
簡(jiǎn)介磷酸鐵鋰電池電壓與容量關(guān)系
2019-11-08
-
介紹電動(dòng)自行車(chē)電池的正確充電方法
2019-06-15
-
手機(jī)鋰電池鼓包修復(fù)方法有哪些？
2019-10-17
-
鋰電池保護(hù)板工作原理及構(gòu)成介紹
2019-05-20
-
降低電解液密度和提高電解液溫度可以提
2019-05-17
-
放棄進(jìn)軍鋰電池 中利集團(tuán)終止重組比克動(dòng)
2019-01-22
