如何防止由于过充电，触发锂动力电池热失控？

针对过充电触发的热失控，应首先检查充电设施和锂动力电池管理系统，随着锂动力电池的老化，各个锂动力电池单体之间的一致性会越来越差，这时过充就更容易发生。这需要对整个锂动力电池组进行均衡控制，来保持锂动力电池组一致性。如采用“先并后串”这一最常见组合方法的锂动力电池组，在解决锂动力电池单体一致性问题后，最好的情况是拥有与最小容量的锂动力电池单体一样大的容量。有了这个一致性之后，容量回升了，同时也能防止过充。

热量和气体的产生是锂动力电池过充电过程中的两个共同特征，发热来自欧姆热和副反应。由于过充电导致过量的锂嵌入，锂枝晶在阳极表面生长。锂枝晶开始生长的时间，由阴极和阳极的化学计量比决定。锂的过度脱嵌导致阴极结构因发热和氧释放而崩溃（NCA阴极的氧释放），氧气的释放加速了电解质的分解，产生大量气体。由于内部压力的增加，排气阀打开，锂动力电池开始排气。锂动力电池电芯中的活性物质与空气接触以后，发生剧烈反应，放出大量的热。

由于过充导致的枝晶、锂动力电池生产过程中的杂质灰尘等，将恶化生成刺穿隔膜，产生微短路，电能量的释放导致温升，温升带来的材料化学反应又扩大了短路路径，形成了更大的短路电流，这种互相累积的互相增强的破坏，导致锂动力电池热失控。

满电状态的锂动力电池负极上嵌入大量锂离子，过充后，负极片上产生析锂现象，出现针状的锂金属结晶，刺穿隔膜发生短路。嵌锂化合物能够有效避免锂枝晶的产生，大大提高锂动力电池的安全性。随着温度的升高，嵌锂状态下的碳负极首先与电解液发生放热反应。相同的充放电条件下，电解液与嵌锂人造石墨反应的放热速率远大于与嵌锂的中间相碳微球、碳纤维、焦碳等的反应放热速率。在BMS锂动力电池管理系统中，都会有过充保护策略，当系统检测到锂动力电池电压达到阈值时，就会关断充电回路，对锂动力电池进行保护。

过充电引起的TR可以比其他滥用条件更苛刻，因为过量的能量被充入锂动力电池中。锂动力电池管理系统（BMS）充电高压截止功能失效是过度充电滥用的常见原因，在锂动力电池组内锂动力电池电压最高的电芯首先过充，然后其他电芯一次跟随其后。

过度充电保护可以从电压管理和材料调整两个方面进行，NCM+LMO/石墨电极电芯的峰值电压位于5.4V，之后电压下降，然后是过充电引起的TR。为了调节锂动力电池的电压，在BMS中设置的电压限值应低于峰值电压，以避免无效保护。材料处理也被用于防止过度充电引起的危害。例如，阴极涂层可以增强锂动力电池单元的抗过充电行为。化学反应可以消耗充入锂动力电池中的过多的能量，可以有效抑制过充电。