简述锂离子电池热失控机理分析和防治

锂离子电池热失控的形成过程

锂离子电池由于内部短路后，内部化学物质反应出现热量，各个部位材料发生溶解出现热量，生成气体，热量集聚在某一点，最终导致热失控，电池热失控中各成分的反应温度及热量可以用下图来表示：

锂离子电池热失控可以分为以下几个阶段：

1.电池少量放热＜100℃；

2.电池内部开始发生放热反应100-130℃；

3.电池隔膜融化130-140℃；

4.正极分解，内部放热加速140-150℃；

5.隔膜崩溃，电池短路，电池发生热失控＞150℃；

6.热失控结束。

锂离子电池热失控的防治

那么如对锂离子电池热失控进行防治呢？针对以上锂离子电池热失控的原因和热量来源，可以通过以下几个方面进行防治：

1.减少化学反应的放热量。

2.控制放热反应速率，降低产热速度。（合理使用电池，不过充过放、大倍率充放电等等）

3.提高放热反应发生的温度。在电解液中加入外加剂可以提高放热反应起始温度。如正极保护添加剂、过充保护添加剂、阻燃剂（TMP）等等。

4.改善电池散热，缓解电池温升。

5.提高电池本身性能。如采用优质隔膜、采用好的电解液等等。

此外，锂离子电池的安全装置也是很关键的设计，它可以在锂离子电池内部压力过大时打开泄压阀，将热量和气体及时的释放出来，从而防止了热量过高导致的着火和气体太大导致的爆炸等危险情况，从而保证使用设备的安全。