鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:836次 | 2021年04月01日
鋰離子電池?zé)崾Э氐倪^程是怎么樣的?
鋰離子電池熱失控過程
電池?zé)崾Э囟际怯捎陔姵氐纳鸁崴俾蔬h(yuǎn)高于散熱速率,且熱量大量累積而未及時(shí)散發(fā)出去所引起的。從本質(zhì)上而言,熱失控是一個(gè)能量正反饋循環(huán)過程:升高的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱后溫度升高,又反過來讓系統(tǒng)變得更熱。不嚴(yán)格的劃分,電池?zé)崾Э乜梢苑譃槿齻€(gè)階段:
第1階段:電池內(nèi)部熱失控階段
由于內(nèi)部短路、外部加熱,或者電池自身在大電流充放電時(shí)自身發(fā)熱,使電池內(nèi)部溫度升高到90℃~100℃左右,鋰鹽LiPF6開始分解;關(guān)于充電狀態(tài)的碳負(fù)極化學(xué)活性非常高,接近金屬鋰,在高溫下表面的SEI膜分解,嵌入石墨的鋰離子與電解液、黏結(jié)劑會(huì)發(fā)生反應(yīng),進(jìn)一步把電池溫度推高到150℃,此溫度下又有新的劇烈放熱反應(yīng)發(fā)生,例如電解質(zhì)大量分解,生成PF5,PF5進(jìn)一步催化有機(jī)溶劑發(fā)生分解反應(yīng)等。
第2階段:電池鼓包階段
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池溫度達(dá)到200℃之上時(shí),正極材料分解,釋放出大量熱和氣體,持續(xù)升溫。250-350℃嵌鋰態(tài)負(fù)極開始與電解液發(fā)生反應(yīng)。
第3階段:電池?zé)崾Э兀ㄊщA段
在反應(yīng)發(fā)生過程中,充電態(tài)正極材料開始發(fā)生劇烈分解反應(yīng),電解液發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),釋放出大量的熱,出現(xiàn)高溫和大量氣體,電池發(fā)生燃燒爆炸。