鋰電池“熱失控”的原因

　　鋰離子電池發(fā)生事故80%是因短路而起，短路后引起電池起火、爆炸事故頻現報端動力鋰電池安全問題再次被推至輿論的風口浪尖。短路之所以會引致更嚴重后果與“熱失控”現象有關。

　　電池材料的熱穩(wěn)定性一直是動力鋰電池安全性的重要因素和負極材料相比正極材料能量密度和功率密度低其與電解液的熱反應也被認為是電池熱失控發(fā)展的主要誘因。因此尋找熱穩(wěn)定性較好的正極材料成為動力鋰電池的關鍵。

　　從本質上而言，“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)過程升高的溫度會導致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱升高溫度，這又反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。熱失控是很常見的現象，從混凝土養(yǎng)護到恒星爆炸，都有可能會出現熱失控。

　　鋰離子電池出現熱失控的原因有如下幾種

　　1、經常過充。

　　2、未經授權改裝外殼。

　　3、環(huán)境溫度超過60°C。

　　4、隔離鋰離子電池負極和正極的隔膜出現的撕裂會導致短路，而短路往往又會引起熱崩潰。

　　參與“熱失控”反應的是鋰電池中的氧化鈷化學物。 加熱這種化學物達到一定溫度，它就開始自發(fā)熱，然后發(fā)展成起火和爆炸。在某些情況下，這種有機電解液釋放壓力會導致電池破裂。如果暴露在高溫環(huán)境下，或者是遇到火花，它也有可能會燃燒。

　　熱失控發(fā)生的概率與鋰電池基數有關，中日韓三國鋰電池產量都是逐年增長的，特別是在應用較廣的手機/筆記本電腦領域，電池事故發(fā)生好象更多一些。2006年到2011年間多家大型電子企業(yè)都發(fā)生過相關事件，自進入2012年之后，小型電子產品中發(fā)生較少，但是在大型應用，比如飛機上的事故卻常見報道，這說明了以下現象。

　　熱失控現象及其強度與鋰電池的大小、配置和電池單元的數量有關。小型鋰電池組只有幾個鋰電池單元，所以熱失控從有問題的電池單元傳播到其他單元的機會相對較低。而波音787巨大的電池組就是另外一回事了它們裝在密封的金屬盒里，不能排放余熱，當一個電池單元熱到足以點燃電解質時，其余的電池單元就會迅速跟進。

　　電池充電時，金屬鋰的表面沉積非常容易聚結成枝杈狀鋰枝晶，從而刺穿隔膜，造成正負極直接短路。而且，金屬鋰非?；顫姡芍苯雍碗娊庖悍磻艧?，其熔點又很低，即使表面金屬鋰枝晶沒有刺穿隔膜，只要溫度稍高，金屬鋰就會溶解，從而引發(fā)短路。材料發(fā)生氧化還原熱反應的溫度越高，表明其氧化能力越弱，正極材料的氧化能力越強，發(fā)生反應就越劇烈，也越容易引發(fā)安全事故。

　　無論大小鋰電池組都需要定期保養(yǎng)以延長其壽命，所有的鋰離子電池組通常都應該每36個月左右就更換一次。而且，每當電量降到20％的時候，你就應該對它進行充電，過度放電會損壞鋰電池，從而增加“熱失控”及其他事故的可能性。