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引起锂离子电池热失控的原因有什么?

钜大LARGE  |  点击量:957次  |  2021年01月11日  

锂离子电池安全问题为何频发?


邱新平告诉《产品安全与召回》,这是由锂离子电池本身的特点来决定的。与其他体系的电池相比,比如铅酸电池、镍铝电池等,锂离子电池创新地采用了一些新的反应方式。重要表现在以下两个方面:


首先,锂离子电池正极和负极采用了嵌入反应方式,与普通的化学反应如铅酸电池中铅变硫酸铅的反应不相同,嵌入反应过程中材料表面也就是界面的结构比较稳定,因此保证了锂离子电池的长寿命系统。


其次,锂离子电池具有高能量密度的特性,高能量密度重要得益于两方面:一是高容量电极材料的使用;二是宽的电化学窗口电解质的使用(这里所指的重要是非水溶液体系电解质或者固体电解质),使得电池的电压大幅度提高。


引发热失控的原因有两类


电池产热是电池工作过程中的必然产物,假如电池的热释放即热扩散速度比产热速度要快,电池温度就不会上升,不会达到热失控温度。但往往有些时候,电池的散热性并不是很好。


邱新平将引起热失控的原因分为两类。


第一类是电池外部因素。假如电池所处的环境温度过高,电池散热不好,或者内部卷得不好,导致电池散热不通畅。此外,还有一种情况要公司特别注意,就是电池脊柱有时候能把热引进去,电池的金属脊柱有铜的,有铝的,导热性都比较好,电路中有某些高热源的元器件,一定要离电池脊柱远一些,让热量充分发挥。邱新平补充。


第二类是电池内部因素。一是微短路,微短路有两种情况,一种是电池工艺中的短路,包括毛刺;另一种是使用过程中的短路,这些都会引起微短路,导致电池局部温度高于热失控温度,从而出现热失控现象。


二是电池过充电,过充以后会降低材料的热失控温度。像电池在使用中后期的容量已经衰减了,这时候电池本身就已经处于过充状态,热失控温度自然会下降。邱新平指出。


三是电解质用量,假如用量过多,爆炸的危害性会很大,火焰喷得很高很远,所以要严格控制电解质用量。


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