鉅大LARGE | 點擊量:928次 | 2021年03月19日
動力鋰電池熱失控的誘因有什么?
清華大學歐陽明高教授在會上分析了動力鋰電池熱失控的三種誘因
熱誘因
通俗來講,所謂的熱誘因就是外部高溫環境,包括外部起火、電池散熱不良等。在外部高溫下,由于鋰離子電池結構的特性,SEI膜、電解液等會發生分解反應,電解液的分解物還會與正極、負極發生反應,電芯隔膜將融化分解,多種反應導致大量熱量的出現。隔膜融化導致內部短路,電能量的釋放又增大了熱量的生產。這種累積的互相增強的破壞用途,其后果是導致電芯防爆膜破裂,電解液噴出,發生燃燒起火。
試驗數據顯示,當電池單體溫度達到135℃時,隔膜開始融化,電壓下降;150℃電池電壓快速下降;等溫度高達245℃時,隔膜完全崩潰,電池就會出現起火爆炸的現象。
電化學誘因
電池制造雜質、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內短路。這種內短路是緩慢發生的,時間非常長,而且不了解它什么時候會出現熱失控。若進行試驗,無法重復驗證。目前全世界專家還沒有找到能夠重復由雜質引起的內短路的過程,都在研究當中。
要解決這個問題,首先提高制造工藝減少電池制造中的雜質。這就要選擇產品品質好的電池廠商,其次對內短路進行安全預測,在沒有發生熱失控之前,要找到有內短路的單體。這意味著必須要找到單體的特點參數,可以先從一致性著手。電池是不一致的,內阻也是不一致的,只要找到中間有變異的單體,就可以將其辨別出來。具體而言,正常的一個電池的等效電路和發生了微短路的等效電路,方程的形式實際上是相同的,只不過正常單體、微短路的單體的參數發生了變化。可以針對這些參數來進行研究,看其在內短路變化中的一些特點。
機械電氣誘因
碰撞是典型的機械觸發熱失控的一種方式,也就是汽車碰撞事故而引發電池受損。電池受損時也會出現內短路而引發熱失控,但是這種短路與電化學誘因引發的短路不同,機械受損一般是瞬間發生的,對應實際生活中的突發事故,強烈的撞擊、翻車、擠壓都可以導致電池在很短的時間內發生機械損壞。
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