關(guān)于動(dòng)力鋰電池包熱失控的可能性因素以及解決方法解析

人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如動(dòng)力鋰離子電池包。動(dòng)力鋰電池，需求增長(zhǎng)和能量密度的提高并行,在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間里，隨著電池能量密度的日益提高，熱失控風(fēng)險(xiǎn)都將呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

作為純電動(dòng)汽車的能量來源，鋰離子電池起火的重要原因重要是電池過熱而造成的熱失控，這種過熱在電池充放電過程中最容易發(fā)生。由于鋰離子電池自身具有一定的內(nèi)阻，在輸出電能為純電動(dòng)供應(yīng)動(dòng)力的同時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定的熱量，使得自身溫度變高，當(dāng)自身溫度超出其正常工作溫度范圍間時(shí)將會(huì)損害整個(gè)電池的壽命和安全。

動(dòng)力鋰離子電池組的熱失控現(xiàn)象意味著電池組存在安全問題，必須及時(shí)處理，否則很可能對(duì)用戶造成危險(xiǎn)和損失。 由于動(dòng)力鋰離子電池組的熱失控是一件非常危險(xiǎn)的事情，因此了解熱失控的原因和解決方法也更為重要。 最好從原因中獲取警告并使用它們。 注意鋰離子電池組，防止熱失控。

動(dòng)力鋰離子電池包熱失控的原因

機(jī)械濫用

在外力作用下，鋰離子電池組受到影響變形，自身不同部位發(fā)生相對(duì)位移。 鋰離子電池組電芯外力造成內(nèi)部碰撞、擠壓、刺破等，也是機(jī)械濫用。 在機(jī)械濫用中，最危險(xiǎn)的是穿刺。 導(dǎo)體插入電池體，使正負(fù)極直接短路。 與碰撞、擠壓等相比，內(nèi)部短路的發(fā)生是概率性的。 失控的概率更高。

電氣濫用

鋰離子電池組的電氣濫用一般包括外部短路、過充和過放。其中，最容易發(fā)展成熱失控的就是過充。外部短路。當(dāng)兩個(gè)具有電壓差的導(dǎo)體連接到電池外部時(shí)，就會(huì)發(fā)生外部短路。從外部短路到熱失控，中間的重要環(huán)節(jié)是溫度過高。當(dāng)外部短路產(chǎn)生的熱量不能很好散發(fā)時(shí)，電池溫度會(huì)升高，高溫引發(fā)熱失控。

過度充電，由于其能量充足，是最有害的電氣濫用類型。熱量和氣體的出現(xiàn)是過度充電過程中的兩個(gè)共同特征。熱量來自歐姆熱和副反應(yīng)。過度放電的濫用機(jī)制不同于其他形式的濫用機(jī)制，其潛在的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)高于人們的想象。過放電引起的銅離子溶解并遷移通過膜并在陰極側(cè)形成具有較低電位的銅枝晶。隨著生長(zhǎng)的增加，銅枝晶可能會(huì)穿透隔膜，導(dǎo)致嚴(yán)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(dú)立存在，往往是從機(jī)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)。除了由于機(jī)械/電氣濫用導(dǎo)致的過熱之外，過熱可能由連接接觸松動(dòng)引起。電池連接松動(dòng)問題已經(jīng)得到證實(shí)。熱濫用也是當(dāng)前被模擬最多的情形，利用設(shè)備有控制的加熱電池，以觀察其在受熱過程中的反應(yīng)。

熱失控的解決方法

對(duì)于機(jī)械濫用引起的熱失控，最好的處理方法是更換故障鋰離子電池組，丟棄物理組件損壞的電池。當(dāng)外部短路產(chǎn)生的熱量不能很好散發(fā)時(shí)，電池溫度會(huì)升高，高溫引發(fā)熱失控。因此，切斷短路電流或散熱都是防止外部短路電氣濫用導(dǎo)致進(jìn)一步熱失控的方法。

局部過熱可能是由于連接松動(dòng)、松動(dòng)問題的熱濫用引起的。解決方法可以是檢查電池組，找出松動(dòng)的地方，然后再接上。當(dāng)動(dòng)力鋰離子電池組熱失控嚴(yán)重時(shí)，最好的解決辦法是更換，不再使用。畢竟安全更重要。這個(gè)問題是在失控情況不嚴(yán)重的時(shí)候發(fā)現(xiàn)的。盡快排除并解決問題。鋰離子電池組可以繼續(xù)使用，不會(huì)出現(xiàn)大問題。

本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)動(dòng)力鋰離子電池包熱失控有了初步的了解，對(duì)大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。