鋰電池熱失控,後果很嚴重?

鋰離(lí)子電池發(fā)生事故80%是(shì)因(yīn)短路而起,短(duǎn)路後引起電池起火、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(duǎn)路之(zhī)所以會引致更嚴重後果與“熱(rè)失(shī)控”現象有(yǒu)關。

電池材料的(de)熱穩定(dìng)性一直是動力鋰電池安全性的重要因素,和負(fù)極材料相比正極材料能量密度和(hé)功率密度(dù)低,其與電解液的熱反應(yīng)也被認為是(shì)電池熱失控發展的(de)主要誘因。因(yīn)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(ér)言,“熱失控”是一個能量(liàng)正反饋循環過程:升高的(de)溫度會導致(zhì)係統變(biàn)熱,係統變熱升高溫度,這(zhè)又反過來又讓係(xì)統變得更熱。熱失控(kòng)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(diàn)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(jìng)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(liè)會導致短路,而短(duǎn)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(wù)。 加熱這種化學物達到一定溫度,它就開始自發熱,然後發展成起火和爆(bào)炸。在某些情況下,這種有機(jī)電解液釋放壓力會導致電池破(pò)裂。如果暴露在高溫環境下,或者是遇到火花,它(tā)也有可能會(huì)燃燒。

熱(rè)失(shī)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(yòng)較廣的手機/筆記(jì)本電腦領域(yù),電池事故發生好象更多(duō)一些。2006年到2011年間多家大型電子企業(yè)都發生過相(xiàng)關事件,自進入2012年之後,小型電子產品中發生較少,但是在大型應用,比如飛機(jī)上的事(shì)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(chí)單元的數量有關。小型鋰電(diàn)池組隻有(yǒu)幾個鋰電池單元,所以熱失控從有問題的電池單元(yuán)傳(chuán)播到(dào)其他單元(yuán)的機會相對較低。而波音787巨大(dà)的電池組就(jiù)是另外一回事了:它們裝在密封的金屬盒裏,不能排放餘(yú)熱,當一個電池單元熱到足以點(diǎn)燃電解質時,其餘(yú)的電池單元就會迅速跟進。

電池充電時,金屬鋰的表麵沉積(jī)非常容易聚結成枝杈狀鋰枝晶,從(cóng)而刺穿隔膜,造成正負極直接短(duǎn)路。而且,金屬鋰非常活潑(pō),可直接和電解液反應放熱,其(qí)熔點又(yòu)很低,即使表麵金屬鋰枝(zhī)晶沒有(yǒu)刺穿隔膜,隻要溫度稍高,金屬鋰就會溶解,從而引發短路。材料發(fā)生氧化還原熱反應的溫度越高,表(biǎo)明其氧化能力越弱(ruò),正極材料的氧化能力越強,發生反應(yīng)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(yán)長其壽命,所有的鋰離子電池(chí)組通常(cháng)都應該每36個月左右就(jiù)更換一次(cì)。而且,每當電量降(jiàng)到(dào)20%的時候(hòu),你就應該對它(tā)進行充電,過度放電會損壞鋰電池,從而增加“熱(rè)失控”及其他事故(gù)的可能性。


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