鋰電池熱失控怎么回事?
鋰電池熱失控由于電池的生熱速率遠高于散熱速率,且熱量大量累積而未及時散發(fā)出去所引起的。鋰電池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)變熱后溫度升高,又反過來讓系統(tǒng)變得更熱。
過充觸發(fā)鋰電池熱失控:電池本身有過沖保護,但是當這種過沖保護出現(xiàn)問題失靈的情況下,電池還在繼續(xù)充電就會導致電池過沖觸發(fā)熱失控。隨著電池的不斷使用,電池的老化現(xiàn)象逐漸嚴重,且電池組的一致性越來越差,此時的電池如果過充極易出現(xiàn)熱安全問題。所以任何時候都應該按使用說明進行安全充電。
過熱觸發(fā)鋰電池熱失控:鋰電池正常使用中,當電池保持高速放電或遇到極限工況時,必須持續(xù)大電流放電,這時電池內(nèi)部的溫度開始慢慢升高,當電池熱量大量積累時,若不及時限制其放電電流,極有可能造成鋰電池熱失控現(xiàn)象。
機械觸發(fā)鋰電池熱失控:鋰電池包遭遇撞擊變形、電池包內(nèi)部短路、以及其他對電池包造成損壞的行為都有可能引發(fā)電池的熱失控。
鋰電池熱失控發(fā)生的流程:
第1階段:電池內(nèi)部熱失控階段
電池在80~90℃時是安全的,溫度升高到90~120℃之間時SEI膜開始分解,釋放熱量,溫度升高。但是當溫度達到120~130℃時保護層SEI膜遭到破壞,負極與溶劑、粘結劑反應,溫度升高,隔膜融化關閉。溫度繼續(xù)升高至150℃
之上后,內(nèi)部電解質(zhì)開始進行分解,繼續(xù)釋放熱量,進一步加熱電池。
第2階段:電池鼓包階段
電池溫度達到200℃之上時,正極材料分解,釋放出大量熱和氣體,持續(xù)升溫。250-350℃嵌鋰態(tài)負極開始與電解液發(fā)生反應。
第3階段:電池熱失控,爆炸失效階段在反應發(fā)生過程中,電解液與正極反應產(chǎn)生的氧氣劇烈反應并進一步使電池發(fā)生熱失控。
其實一般鋰電池內(nèi)短路在電子產(chǎn)品中出現(xiàn)的概率是千萬分之一,也就是說平時生活中用到的單個電池安全性相對較高。但是在大的鋰電池組中,需要幾千個電池組成,這樣發(fā)生熱失控的概率就由千萬分之一上升到千分之一。而且大電池一旦發(fā)生危險,后果將非常嚴重,所以建議大家要科學使用。