鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3696次 | 2021年08月16日
三元鋰離子電池燃燒爆炸的原因
隨著三元鋰離子電池技術(shù)的不斷發(fā)展,能量密度更高的三元材料逐漸替代了穩(wěn)定性更好的磷酸鐵鋰材料。雖然三元材料為三元鋰離子電池帶來了更高的能量密度,但是其熱穩(wěn)定性的安全性能就變成了更大的挑戰(zhàn),緊要是高鎳材料在200℃度左右就開始發(fā)生分析釋放O2,這也導(dǎo)致了鋰離子電池鼓包,嚴(yán)重的甚至?xí)崾Э匕l(fā)展成燃燒爆炸的事故。
研究聲明熱失控發(fā)展成燃燒爆炸緊要是正極材料高溫分析出現(xiàn)O2與電解液氣化后出現(xiàn)的混合氣體噴出,再加上負(fù)極與電解液反應(yīng)出現(xiàn)的大量的烷烴類氣體,氣體混合后再高溫下自燃。
試驗(yàn)中作者采用了兩種方式觸發(fā)熱失控,第一種是加熱的方式,通過在電池下部新增一個(gè)熱板,對(duì)滿電態(tài)的電池進(jìn)行加熱,觸發(fā)熱失控。第二種方式是采用充放電設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行繼續(xù)充電,通過過充的方式觸發(fā)電池?zé)崾Э亍?梢苑譃槲鍌€(gè)步驟:1.加熱,電池鼓包;2.一端爆噴;3.另一段爆噴;4.靜謐燃燒;5.結(jié)束。通過探測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)電池被加熱到215.7℃時(shí),電池開始出現(xiàn)分明的鼓脹和電解液爆噴現(xiàn)象,電池的一端出現(xiàn)噴火。約莫7s后電池的另一端也開始出現(xiàn)噴火,同時(shí)電池四周也開始破碎,出現(xiàn)噴火,這一過程繼續(xù)了19s,最高溫度為720.1℃。隨后電池進(jìn)入到靜謐燃燒的過程,這一過程繼續(xù)了28s。在整個(gè)加熱的過程中電池的電壓基本無變化,直到電池出現(xiàn)爆噴后,電池電壓猛然下降為0V,這聲明無法通過測(cè)試電壓異常的方式預(yù)警電池?zé)崾Э囟l(fā)生自燃爆炸事故。
盡管三元鋰離子電池在使用中新增了許多種安全保護(hù)措施,但是還是規(guī)避不了會(huì)有偶然性發(fā)生手機(jī)自燃爆炸的原由。
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