鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:944次 | 2021年03月10日
動力鋰電池發(fā)生燃燒或爆炸的原因有什么?
導(dǎo)致動力鋰電池系統(tǒng)發(fā)生燃燒或爆炸的可能原因有:
一動力鋰電池(電芯)的放熱副反應(yīng)導(dǎo)致熱失控,引燃電解液和其他可燃物質(zhì);
動力鋰電池系統(tǒng)的高壓回路中局部連接抗阻抗過大,有大電流流過時倒至溫度上升達(dá)到著火點(diǎn)溫度,引燃動力鋰電池系統(tǒng)內(nèi)部的可燃物質(zhì);
動力鋰電池系統(tǒng)外部發(fā)生燃燒,導(dǎo)致動力鋰電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度持續(xù)上升,達(dá)到著火點(diǎn)溫度,引燃內(nèi)部的可燃物質(zhì)。
針對電動汽車的使用的情況分析,第一種情況的發(fā)生概率較高,危險(xiǎn)系數(shù)也較高,電芯的放熱副反應(yīng)導(dǎo)致熱失控是動力鋰電池系統(tǒng)發(fā)生燃燒或爆炸的重要原因。
鋰離子電池內(nèi)部重要放熱反應(yīng)有:
ESI膜的分解,溫度范圍是90~120℃;
負(fù)極與電解液的反應(yīng),溫度達(dá)到120℃以上;
電解液分解,溫度大概在200℃左右;
正極與電解液的反應(yīng),伴隨正極分解析出氧氣,溫度范圍在180~500℃;
負(fù)極與粘結(jié)劑的反應(yīng),大概在240度以上。
電池電芯熱失控(燃燒、爆炸)的根本原因是電芯內(nèi)部的放熱副反應(yīng)導(dǎo)致熱量累積,電芯對外熱交換的速率小于熱量積累速率,溫度持續(xù)升高,直接達(dá)到著火點(diǎn)溫度,引起燃燒和爆炸。
電芯內(nèi)部的熱過程遵循能量守恒:Qp=Qe+Qa
公式中Qp為電芯內(nèi)部各種負(fù)反應(yīng)所出現(xiàn)的熱量,Qe為電芯與環(huán)境交換的熱量,也就是散熱,Qa是電信自己吸收的熱量及熱積累。假如Qe≥Qp則Qa為為負(fù)值或零,電芯內(nèi)部溫度不會上升,不會出現(xiàn)熱失控;假如Qe<Qpq為,電芯內(nèi)部溫度會持續(xù)上升,直至達(dá)到熱失控溫度200~300℃。