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锂离子电池热失控的成因、危害及防范措施

2023-04-28 20:06:20·  来源：汽车测试网  
　
锂离子电池是目前最常用的电池之一，广泛应用于各种移动电子产品、电动汽车、储能系统等领域。然而，随着电池容量的提高和电池组规模的增大，电池热失控的风险也逐渐加大。本文将从成因、危害及防范措施三个方面，详细介绍锂离子电池热失控的问题。一、成因1.

锂离子电池是目前最常用的电池之一，广泛应用于各种移动电子产品、电动汽车、储能系统等领域。然而，随着电池容量的提高和电池组规模的增大，电池热失控的风险也逐渐加大。本文将从成因、危害及防范措施三个方面，详细介绍锂离子电池热失控的问题。


一、成因


1.内部短路


内部短路是导致锂离子电池热失控的主要原因之一。内部短路可能是由于电解液的泄漏、电极材料的损伤、隔膜的损坏等引起的。当内部短路发生时，电池中的电流会变得非常大，导致电池内部局部过热，最终导致热失控。


2.外部短路


外部短路是指在使用或储存过程中，电池的正、负极或者电池组与外部器件或环境中的金属导体相接触，造成电流通过这些导体而不是电池本身。这种情况下，电流通常会变得非常大，导致电池过热，最终导致热失控。


3.过充或过放


过充或过放是导致锂离子电池热失控的另一种常见原因。当电池过充或过放时，会导致电池内部产生过多的气体，这些气体会破坏电池中的隔膜，导致正负极间短路，最终导致热失控。


二、危害


1.安全事故


当锂离子电池发生热失控时，会放出大量的热量和气体，有可能引起严重的安全事故，如爆炸、火灾等。在电动汽车、储能系统等领域，如果电池组中的一个或几个电芯发生热失控，可能会引起整个电池组的热失控，导致严重后果。


2.环境污染


锂离子电池热失控时，会放出大量的有毒有害气体和废气，如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氟化氢等，对环境造成污染，对人体健康也具有一定危害。特别是在储能系统等大型电池组中，如果发生热失控，其对环境的影响将更为严重。


3.经济损失


锂离子电池热失控可能会导致设备的损坏或报废，造成经济损失。在一些关键应用领域，如航空航天、国防等，电池失控的后果将更加严重，可能会导致巨大的经济损失和人员伤亡。


三、防范措施


为了降低锂离子电池热失控的风险，需要采取一系列防范措施，包括以下几点：


1.材料选择


在设计和制造锂离子电池时，需要选择高质量的材料，如高品质的电极材料、隔膜和电解液，以确保电池的性能和安全性。同时，需要确保电极和隔膜之间的接触质量，避免出现局部过热的情况。


2.温度控制


温度是影响锂离子电池性能和寿命的重要因素之一。在电池的设计和使用过程中，需要采取有效的温度控制措施，避免电池过热或过冷。特别是在高温环境下使用锂离子电池时，需要加强对电池的温度控制，以避免热失控的发生。


3.安全保护措施


在电池的设计和制造过程中，需要加入一系列安全保护措施，如过电压保护、过充保护、过放保护、过流保护、短路保护等，以确保电池在异常情况下能够及时切断电源，避免发生热失控等安全事故。


4.使用注意事项


在使用锂离子电池的过程中，需要遵守相关的安全使用规定，避免电池遭受外部短路、挤压、高温等不良环境的影响。同时，在储存和运输过程中，也需要采取相应的防范措施，避免电池受到损坏和影响。


结论

锂离子电池是一种高性能、高能量密度的电池，其在各种应用领域都有着广泛的应用。然而，锂离子电池热失控的风险也不容忽视。本文从成因、危害及防范措施三个方面，详细介绍了锂离子电池热失控的问题，并提出了相应的防范措施。希望本文能够引起广大相关从业者和公众的重视，加强对锂离子电池热失控风险的认识，确保电池在使用过程中的安全性和可靠性。

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