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動力鋰離子電池包熱失控的原因分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年02月28日  

機械濫用


在外力的用途下,鋰離子電池包受到影響而發(fā)生變形,自身的不同部位發(fā)生相對位移,鋰離子電池包電芯受到外力使得內部發(fā)生碰撞、擠壓和穿刺等也都屬于機械濫用。


在機械濫用中,最為兇險的當屬穿刺,導體插入電池本體,造成正負極直接短路,相比碰撞、擠壓等,只是概率性的發(fā)生內短路,穿刺過程熱量的生成更加劇烈,引發(fā)熱失控的概率更高。


電氣濫用


鋰離子電池包的電氣濫用,一般包括外短路,過充,過放幾種形式,其中最容易發(fā)展成熱失控的要屬過充電。


外短路,當存在壓差的兩個導體在電芯外部接通時,外部短路就發(fā)生了。從外部短路到熱失控,中間的重要環(huán)節(jié)是溫度過高。當外部短路出現(xiàn)的熱量無法很好的散去時,電池溫度才會上升,高溫觸發(fā)熱失控。


過充電,由于其飽含能量,是電氣濫用中危害最高的一種。熱量和氣體的出現(xiàn)是過充電過程中的兩個共同特點。發(fā)熱來自歐姆熱和副反應。


過放電的的濫用機制跟其他形式的濫用機制不同,潛在的危險遠比人們所認為的要高。因過放電引發(fā)的銅離子溶解遷移通過膜并且在陰極側形成具有較低電位的銅枝晶。隨著生長不斷升高,銅枝晶可能穿透隔膜,導致嚴重的熱失控問題。


熱濫用


局部過熱可能是發(fā)生在電池組中典型的熱濫用情況。熱濫用很少獨立存在,往往是從機械濫用和電氣濫用發(fā)展而來,并且是最終直接觸發(fā)熱失控的一環(huán)。


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