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鋰離子電池組熱失控原因和過程是怎么樣的

鉅大LARGE  |  點擊量:1375次  |  2020年09月08日  

引起鋰離子電池組熱失控的因素重要有外部短路、外部高溫和內部短路。


◎內部短路:由于電池的濫用,如過充過放導致的支晶、電池生產過程中的雜志灰塵等,將惡化生成刺穿隔膜,出現微短路,電能量的釋放導致溫升,溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑,形成了更大的短路電流,這種互相累積的互相增強的破壞,導致熱失控。下面以鈷酸鋰電芯為例,簡述一個典型鋰離子電池組熱失控過程。


A:準備階段,電池處于滿電狀態;


B:內短路發生,大電流通過短路點而出現熱量,并通過LiC6熱擴散,達到SEI膜分解溫度,SEI膜開始分解,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與電液也開始反應放熱,伴隨著C2H5FC3H6C3H8出現,但反應較慢,放熱量較小;


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C:隨著放電的進行,鋰離子電池組短路位置溫度繼續升高,隔膜局部收縮融化,短路位置擴大,溫度進一步升高,當內部溫度達到Li0.5Co02的分解溫度時,正極瞬間分解,并釋放O2,后者于電液瞬間反應放出大量熱量,同時放出大量CO2氣體,造成電池內壓增大,假如壓力足夠大,沖破電池殼體,引起電池爆炸;


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