三元锂电池自燃原因是什么

 2024-07-16 11:11:41 阅读 971

三元锂电池自燃原因是什么?

锂离子电池的起火原因可以分为自身原因和外部原因。其中,自身原因主要指的是电芯材料、结构热稳定性和外部因素对电池火灾的影响。在动力锂电池初期,由于对电池性能认识不足、设计经验缺乏以及使用者对系统的不熟悉,出现了一些事故。这些因素导致锂离子电池火灾影响尤为广泛。

1. 自身原因

锂离子电池由正极材料、负极材料和电解液组成。这些部分的热稳定性直接影响着电芯发生热失控的可能性。

负极材料的热稳定性受碳材料的影响。在高温条件下,石墨容易与电解液发生反应,尤其是在电池荷电量高的状态下,LiC6会提升反应的激烈性。研究发现,负极开始反应放热的温度起点与碳材料的颗粒度有关,颗粒越大,开始反应的温度就越高,也就越安全。同时,不同结构的碳材料参与电解液的反应,其放热量也不同,石墨的放热量比无定型碳大。

正极材料的热稳定性受锂的含量影响。磷酸铁锂、锰酸锂和三元锂的热稳定性从高到低排列。研究认为,锂的含量越高,其热稳定性越差,开始与电解液反应的温度就越低。此外,如果正极材料中含有除了锂以外的其他金属元素,含锰元素的正极材料比含镍元素的正极材料热稳定性好。

电解液热稳定性是关键因素。电解液中的碳酸二甲酯含量越高,其热稳定性越差,越容易与正负极材料发生反应。电解液与多种盐类相容性差,说明它越活泼,热稳定性就越差。

老化也会导致热失控。老化是一个综合过程,负极SEI膜结构老化、破损会导致自生热过程;负极锂枝晶堆积,造成内短路或在高温环境下与电解液激烈反应。老化会增加内阻,使得热积累出现的概率上升,进而导致热失控风险上升。

1.2 外部原因

锂离子电池的滥用主要是由于意外事故或管理系统故障导致的不恰当使用。这些因素同样会影响电池的热稳定性,引发火灾。

Copyright © 2022 辣贝壳 Inc. 保留所有权利。 Powered by LABEIKE

滇ICP备2020007400号-14