锂电池热失控预警机制设计研究
2021-04-13岳仁兴张永强张志军解乐乐袁玉强
中国应急管理科学 2021年4期
岳仁兴 张永强 张志军 解乐乐 袁玉强
摘要:锂离子电池热失控是重要的安全风险,影响到锂离子电池应用。通过建立锂离子电池热失控预警机制,为工作人员提供热失控预警信息,保证电池使用安全性。本文就锂离子电池热失控预警机制的设计议题进行了探讨,供相关人士参考。
关键词:锂离子电池、热失控预警
引言:锂离子电池是重要的动力能源。当电池散热能力没有增强的情况下,不断增强电池的产热能力,无疑会造成锂离子电池工作温度升高,造成电池热失控状况,从而给电池使用带来很大的风险。通过对电池热失控过程进行分析,设计科学的锂离子电池热失控预警机制是降低电池使用风险,降低事故发生率的重要途径。
一、锂电池热失控概念
锂离子电池热失控的根本原因是电池工作过程中产生的热量比散发的热量更多,这种情况下电池内部温度升高,引起电池失效。当电池热失控时通常是链式反应没有得到有效控制,因此以起火、燃烧、爆炸等方式表现出来,引发电池安全事故。
二、热失控机理及过充状态下失控过程分析
锂离子电池内部热失控主要涉及到非正常放热反应,具体包括SEI膜热分解反应、负极和电解液反应、电解液自分解反应、正极和电解液反应。在电池温度升高的过程中,首先发生的反应是SEI膜热分解反应。虽然在正常情况下SEI膜有一定的保护作用,但是它在热稳定性方面并不好。当电池温度升高到90℃或更高时,SEI膜热分解反应速度就会加快。……
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