【干貨】動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)安全性問題之觸發(fā)

在上文《動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)安全性問題之演》中，我們對鋰動(dòng)力電池近些年的安全事故進(jìn)行了回顧與分析，并引入了安全問題“演變”的概念，這里我們繼續(xù)與大家分析安全事故”觸發(fā)“的機(jī)理。

3.鋰動(dòng)力電池安全事故觸發(fā)

經(jīng)過演變過程，電池事故將會進(jìn)入“觸發(fā)”階段。一般在進(jìn)入觸發(fā)階段之后，鋰離子動(dòng)力電池內(nèi)部的能量將會在瞬間集中釋放，此過程不可逆且不可控，也稱之為熱失控（thermalrunaway）。熱失控后的電池發(fā)生劇烈升溫，溫度可高達(dá)1000℃，并可以觀察到冒煙、起火與爆炸等現(xiàn)象。

當(dāng)然，從“安全性”的廣義定義來看，電池安全事故中，也可能不發(fā)生熱失控。如電池發(fā)生碰撞事故后并不一定發(fā)生熱失控；而電池組絕緣失效造成人員高電壓觸電，電池漏液產(chǎn)生異味造成車載人員身體不適等情況下，電池也不會發(fā)生熱失控。在動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)當(dāng)中，以上情況都需要考慮。而熱失控則是安全性事故最常見的事故原因，也是鋰離子動(dòng)力電池安全性事故特有的特點(diǎn)，故這里以熱失控為核心進(jìn)行了專門介紹。

大量實(shí)驗(yàn)研究表明，熱失控后的電池不一定會同時(shí)發(fā)生冒煙、起火與爆炸，也可能都不發(fā)生，這取決于電池材料發(fā)生熱失控的機(jī)理。圖4、圖5與表2展示了某款具有三元正極/PE基質(zhì)的陶瓷隔膜/石墨負(fù)極的25 A·h鋰離子動(dòng)力電池的熱失控機(jī)理。圖4為該款鋰離子動(dòng)力電池絕熱熱失控實(shí)驗(yàn)中的溫度與電壓曲線，根據(jù)其熱失控溫度變化的特征，將熱失控過程分為了7個(gè)階段。在不同階段，電池材料發(fā)生了不同的變化，圖5通過一系列的圖片解釋了各個(gè)階段電池材料的變化情況。

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