锂动力电池内外部温度过高,将触发热失控!

(1)内部高温

当锂动力电池使用不当时,导致锂动力电池内部温度升高,使正极材料发生活性物质分解和电解液氧化。同时,这两种反应能够产生大量的热,从而造成锂动力电池温度的进一步上升。不同的脱锂状态对活性物质晶格转变、分解温度和锂动力电池的热稳定性影响相差很大。

SEI膜在温度高于130℃时分解,使电解液在裸露的高活性碳负极表面大量还原分解放热,导致锂动力电池温度升高,这是引发锂动力电池热失控的根本原因。

充电态正极的热分解放热及进一步由活性氧引发的电解液分解,加剧了锂动力电池内部的热量积累,促进了热失控。电解质的热分解导致电解液分解放热,加快了锂动力电池温升。

锂动力电池越厚,容量越大,散热越慢,产热量越大,越容易引发安全问题。当放热副反应的产热速率高于锂动力电池的散热速率时,锂动力电池内压及温度急剧上升,进入无法控制的自加温状态,将导致锂动力电池燃烧。

(2)外部高温

外部高温环境包括外部起火、锂动力电池散热不良等,在外部高温下,由于锂动力电池结构的特性,SEI膜、电解液等会发生分解反应,电解液的分解物还会与正极、负极发生反应,电芯隔膜将融化分解,多种反应导致大量热量的产生。隔膜融化导致内部短路,电能量的释放又增大了热量的生产。这种累积的互相增强的破坏作用,其后果是导致锂动力电池电芯防爆膜破裂,电解液喷出,发生燃烧起火。

当锂动力电池单体温度达到135℃时,隔膜开始融化,电压下降;150℃时锂动力电池电压快速下降;当温度高达245℃时,隔膜完全崩溃,锂动力电池就会出现起火爆炸现象。

对此,可以从锂动力电池材料设计和BMS锂动力电池管理系统两个方面来解决。从锂动力电池材料设计角度,可以开发来防止热失控的材料,阻断热失控的反应。从锂动力电池管理角度,可以预测不同的温度范围,来定义不同的安全等级,从而进行分级报警。

导致锂动力电池过热的原因来自于锂动力电池的选型和热设计得不合理,或者外短路导致锂动力电池的温度升高、电缆的接头松动等,应该从锂动力电池设计和锂动力电池管理两个方面来解决。

锂动力电池的电解液为锂盐与有机溶剂的混合溶液,其中锂盐为六氟磷酸锂,该材料在高温下易发生热分解,并与微量的水以及有机溶剂之间进行热化学反应,降低电解液的热稳定性。电解液有机溶剂为碳酸酯类,这类溶剂沸点、闪点较低,在高温下容易与锂盐释放的PF5反应,易被氧化。

(0)

相关推荐

  • 杭州电动车爆炸,女孩危重,又是锂电池,锂电池电动车注意这几点

    据报道在杭州电动车爆炸,女孩严重烧伤.据调查,电动车起火事件主要是锂电池电动车. 锂电池轻便,大大降低电动车重量,使变得更加灵活易用.但是与铅酸电池电动车相比,锂电电动车更容易出现自烯事故. 据专业资 ...

  • 电池热失控是什么?

    动力电池作为车辆的核心部件,关乎用车的安全,而对于电池来说,最大的维护就是电池的热失控,电池的热失控,严重的时候将会导致电池出现自燃,当电池的热失控到达一定的温度之后,就会出现不可控的状态了,会导致电 ...

  • 哪种电池更容易发生热失控?

    动力电池作为车辆的核心部件,动力电池即为工具提供动力来源的电源,根据现有的动力电池的种类来说,电池的电极可以为磷酸铁锂,镍酸锂,锰酸锂,钴酸锂,以及镍钴锰酸三元锂.镍钴铝酸三元锂等电池,目前车辆上面主 ...

  • 终结新能源动力电池安全隐患,BYD刀片电池为人类撑起保护伞

    我们发现,几乎所有伟大的企业家,都有一个共同的特质,那就是他们都具有强烈的使命感,并愿意为此付出足以改变世界的努力. 毫无疑问,能最直接改变和影响我们当代人生活的,苹果手机的发明者史蒂夫▪乔布斯算一个 ...

  • 广汽埃安的弹匣电池,又是一个自我炒作的噱头

    导语:三元锂电池的安全性研究,虽然不时传来一些突破,但相关问题始终没有得到彻底解决.但广汽埃安最近推出的弹匣电池却号称让动力电池起火成为历史,并且重新定义了三元锂电池安全标准.弹匣电池技术是商业炒作, ...

  • 快充到底伤不伤电池?

    电动车发展的最大掣肘是什么? --是电池. 围绕电动车的争议,大部分都与电池脱不开关系,这里包括但不限于成本.续航.安全.用车便利性等一系列衍生问题,不仅影响了消费者的购买决策,也让电动车车主感到忧虑 ...

  • 温度过高,这个器官易受伤!夏天不想闹“心病”,记住这些红色食物~

    夏季是阳气最盛的季节,也是人体新陈代谢显著增强的时期,此时,自然界阳气最炽烈,一旦阳气过剩.心火过旺,就容易烦躁发火,从而降低人体免疫功能.引发各种疾病. 据统计,当自然界气温超过33℃时,心脑血管疾 ...

  • 锂动力电池过放电,将触发热失控

    锂动力电池经过近年来的发展,已取得了长足的进步,由于目前尚处于发展阶段,随着对锂动力电池体系.锂动力电池材料等安全性问题的深入研究,需从设计.生产.使用方的共同努力解决锂动力电池安全性,避免不安全因素 ...

  • 锂动力电池内外短路,将触发热失控

    (1)内部短路 内部短路即锂动力电池内部的正负极直接接触,当然接触的程度不同,引发的后续反应也差别很大.引起锂动力电池内部短路主要因素有: 1)隔膜表面导电粉尘.正负极错位.极片毛刺和电解液分布不均等 ...

  • 电脑CPU温度过高?用这几招轻松降温!

    夏天来了,电脑经常会出现过热的情况.高温会导致电脑死机.甚至烧坏!当电脑温度过高时该怎么给电脑降温呢?"电脑那些事儿"的小编教你11种方法. 大部分人在使用电脑的时候,通常会将机箱 ...

  • ​无油空压机排气温度或冷却温度过高

    无油空压机排气温度或冷却温度过高 无油空气压缩机是许多企业的主要机械动力设备之一.保持无油空气压缩机的安全运转是非常必要的.严格执行无油空气压缩机的操作规程,不仅有助于延长无油空气压缩机的使用寿命,还 ...

  • 如何解决,锂动力电池因机械碰撞,触发的热失控?

    机械滥用往往带来锂动力电池内短路.外短路.电解质泄漏,进而带来热效应过程,在外力作用下,锂锂动力电池单体.锂动力电池组发生变形,自身不同部位发生相对位移,是机械滥用的主要外在特点.针对电芯的主要形式包 ...

  • 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 ...

  • 胆固醇高、血脂高、血粘度过高,如何用中药小方。

    胆固醇高.血脂高.血粘度过高,如何用中药小方. 症状:胆固醇过高有头晕.胸闷的感觉,胆固醇过高,皮肤表面还会出现胆固醇小肿块,多分布于眼睑.胳膊肘.大腿.膝关节等部位,这些小肿块表面光滑,颜色为淡黄色 ...

  • 液压系统油温过高的危害及原因

    人发烧,会出现冒虚汗.发冷.头疼.酸软无力等症状.机器发烧,同样也不好受,压力降低.速度变慢.爬行抖动.噪音加大等现象都会伴随而来. 一般30-55℃为液压油正常作业温度.油液的黏度.润滑性和耐磨性均 ...