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不同鋰離子電池熱失控反應相同嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年09月07日  

在外部加熱時,所有鋰離子電池都會出現熱失控釋放煙霧和氣體。關于大約一半的工作電芯,在熱失控后約15秒內,積聚在烘箱中的氣體被點燃導致氣體爆炸,并伴隨著重要的煙氣釋放過程。無論是否曾經循環過的電芯,并沒有影響氣體爆炸的發生,它們發生在0-300個全深循環的所有循環老化水平。


與其他類型的電池相比,鋰離子電池發熱較大,其氣體排放,爆炸、起火的風險更高。這些風險還遠遠沒有被充分理解,而通過研究和事故分析是有可能提高系統安全性的。風險的類型和嚴重程度取決于不同的應用和電池系統的大小。由于電池和模塊故障的可傳播性,隨著電池系統尺寸的新增,故障后果可能會顯著新增。


鈷酸鋰離子電池熱失控溫度最高,可達850攝氏度;鎳鈷錳三元鋰離子電池次之,可達670攝氏度;磷酸鐵鋰離子電池沒有明顯的熱失控熱性,最高溫度約400攝氏度。熱失控過程的動力性很明顯取決于鋰離子電池的能量,鈷酸鋰離子電池比能量最高,溫度變化、氣體排出也最劇烈。


熱失控的因素很多,總的來說分為兩類,內部因素和外部因素。內部因素重要是:電池生產缺陷導致內短路;電池使用不當,導致內部出現鋰枝晶引發正負極短路。外部因素重要是:擠壓和針刺等外部因素導致鋰離子電池發生短路;電池外部短路造成電池內部熱量累積過快;外部溫度過高導致SEI膜和正極材料等發生分解。


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