鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:745次 | 2021年08月05日
鋰離子電池包熱失控原因和過(guò)程
引起鋰離子電池包熱失控的因素緊要有外部短路、外部高溫柔內(nèi)部短路。
◎內(nèi)部短路:由于電池的濫用,如過(guò)充過(guò)放導(dǎo)致的支晶、電池加工過(guò)程中的雜志灰塵等,將惡化生成刺穿隔膜,出現(xiàn)微短路,電能量的釋放導(dǎo)致溫升,溫升帶來(lái)的材料化學(xué)反應(yīng)又張大了短路路徑,形成了更大的短路電流,這種互相累積的互相加強(qiáng)的破壞,導(dǎo)致熱失控。下面以鈷酸鋰電芯為例,簡(jiǎn)述一個(gè)典型鋰離子電池包熱失控過(guò)程。
A:準(zhǔn)備階段,電池處于滿電狀態(tài);
b:內(nèi)短路發(fā)生,大電流通過(guò)短路點(diǎn)而出現(xiàn)熱量,并通過(guò)LiC6熱擴(kuò)散,達(dá)到SEI膜分析溫度,SEI膜開始分析,放出少量CO2和C2H4,殼體輕微鼓脹,隨著短路位置的不斷放電,電池溫度的不斷上升,電液中鏈狀溶劑開始分散,LiC6與電液也開始反應(yīng)放熱,伴隨著C2H5FC3H6C3H8出現(xiàn),但反應(yīng)較慢,放熱量較小;
鋰離子電池包
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
C:隨著放電的進(jìn)行,鋰離子電池包短路位置溫度持續(xù)升高,隔膜局部收縮融化,短路位置張大,溫度進(jìn)一步升高,當(dāng)內(nèi)部溫度達(dá)到Li0.5Co02的分析溫度時(shí),正極瞬間分析,并釋放O2,后者于電液瞬間反應(yīng)放出大量熱量,同時(shí)放出大量CO2氣體,造成電池內(nèi)壓增大,倘若壓力足夠大,突破電池殼體,引起電池爆炸;