鉅大LARGE | 點擊量:924次 | 2021年02月18日
鋰離子電池組發(fā)熱失控原因有什么
(1)外因:過充電觸發(fā)熱失控、外力導致熱失控、過熱觸發(fā)熱失控;
(2)內(nèi)因:電池內(nèi)部短路觸發(fā)熱失控。
參與熱失控反應的是鋰離子電池中的氧化鈷化學物。加熱這種化學物達到一定溫度,它就開始自發(fā)熱,然后發(fā)展成起火和爆炸。在某些情況下,這種有機電解液釋放壓力會導致電池破裂。假如暴露在高溫環(huán)境下,或者是遇到火花,它也有可能會燃燒。
從本質上而言,熱失控是一個能量正反饋循環(huán)過程:升高的溫度會導致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱升高溫度,這又反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。熱失控是很常見的現(xiàn)象,從混凝土養(yǎng)護到恒星爆炸,都有可能會出現(xiàn)熱失控。
熱失控現(xiàn)象及其強度與鋰離子電池組的大小、配置和電池單元的數(shù)量有關。小型鋰離子電池組只有幾個鋰離子電池單元,所以熱失控從有問題的電池單元傳播到其他單元的機會相對較低。而波音787巨大的電池組就是另外一回事了:它們裝在密封的金屬盒里,不能排放余熱,當一個電池單元熱到足以點燃電解質時,其余的電池單元就會迅速跟進。
電池充電時,金屬鋰的表面沉積非常容易聚結成枝杈狀鋰枝晶,從而刺穿隔膜,造成正負極直接短路。而且,金屬鋰非常活潑,可直接和電解液反應放熱,其熔點又很低,即使表面金屬鋰枝晶沒有刺穿隔膜,只要溫度稍高,金屬鋰就會溶解,從而引發(fā)短路。