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        鋰電池熱失控,后果很嚴重?

        時間:2019-09-30|

        閱讀量:618|

        來源:

        鋰離子電池發生事故80%是因短路而起,短路后引起電池起火、爆炸事故頻現報端動力鋰電池安全問題再次被推至輿論的風口浪尖。短路之所以會引致更嚴重后果與“熱失控”現象有關。

        電池材料的熱穩定性一直是動力鋰電池安全性的重要因素,和負極材料相比正極材料能量密度和功率密度低,其與電解液的熱反應也被認為是電池熱失控發展的主要誘因。因此尋找熱穩定性較好的正極材料成為動力鋰電池的關鍵。

        從本質上而言,“熱失控”是一個能量正反饋循環過程:升高的溫度會導致系統變熱,系統變熱升高溫度,這又反過來又讓系統變得更熱。熱失控是很常見的現象,從混凝土養護到恒星爆炸,都有可能會出現熱失控。

        鋰離子電池出現熱失控的原因有如下幾種:

        1、經常過充。

        2、未經授權改裝外殼。

        3、環境溫度超過60°C。

        4、隔離鋰離子電池負極和正極的隔膜出現的撕裂會導致短路,而短路往往又會引起熱崩潰。

        參與“熱失控”反應的是鋰電池中的氧化鈷化學物。 加熱這種化學物達到一定溫度,它就開始自發熱,然后發展成起火和爆炸。在某些情況下,這種有機電解液釋放壓力會導致電池破裂。如果暴露在高溫環境下,或者是遇到火花,它也有可能會燃燒。

        熱失控發生的概率與鋰電池基數有關,中日韓三國鋰電池產量都是逐年增長的,特別是在應用較廣的手機/筆記本電腦領域,電池事故發生好象更多一些。2006年到2011年間多家大型電子企業都發生過相關事件,自進入2012年之后,小型電子產品中發生較少,但是在大型應用,比如飛機上的事故卻常見報道,這說明了以下現象。

        熱失控現象及其強度與鋰電池的大小、配置和電池單元的數量有關。小型鋰電池組只有幾個鋰電池單元,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?;顫?,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,從而引發短路。材料發生氧化還原熱反應的溫度越高,表明其氧化能力越弱,正極材料的氧化能力越強,發生反應就越劇烈,也越容易引發安全事故。

        無論大小鋰電池組都需要定期保養以延長其壽命,所有的鋰離子電池組通常都應該每36個月左右就更換一次。而且,每當電量降到20%的時候,你就應該對它進行充電,過度放電會損壞鋰電池,從而增加“熱失控”及其他事故的可能性。


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