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保定市滿城區(qū)聯(lián)東U谷22號(hào)樓 (1)機(jī)械濫用
主要發(fā)生在汽車碰撞時(shí),由于外力的作用,鋰電池單體、電池組發(fā)生變形,自身不同部位發(fā)生相對(duì)位移,導(dǎo)致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內(nèi)部短路; 易燃電解質(zhì)泄漏最終引發(fā)起火。在機(jī)械濫用中,穿刺傷害最為嚴(yán)重,它可能會(huì)導(dǎo)體插入電池本體,造成正負(fù)極直接短路。相比之下,碰撞、擠壓等,只是概率性的發(fā)生內(nèi)短路,穿刺過(guò)程熱量的生成更加劇烈,引發(fā)熱失控的概率更高。
(2)電濫用
電濫用主要是對(duì)電池的使用不當(dāng)造成的,有外部短路、過(guò)度充電和過(guò)度放電幾種類型。其中,過(guò)渡放電導(dǎo)致的危害最小,但是由于過(guò)放造成的銅枝晶的增長(zhǎng)會(huì)降低電池的安全性從而增加熱失控的幾率。外部短路是在兩個(gè)存在壓差的導(dǎo)體在電芯外部接通導(dǎo)致的結(jié)果,當(dāng)外部短路發(fā)生時(shí),電池產(chǎn)生的熱量無(wú)法很好的散去時(shí),電池溫度也會(huì)隨之上升,高溫觸發(fā)熱失控。
過(guò)度充電是電濫用中危害最高的一種。由于過(guò)量的鋰嵌入,鋰枝晶在陽(yáng)極表面生長(zhǎng)。其次,鋰的過(guò)度脫嵌導(dǎo)致陰極結(jié)構(gòu)因發(fā)熱和氧釋放而崩潰(NCA陰極的氧釋放)。氧氣的釋放加速了電解質(zhì)的分解,產(chǎn)生大量氣體。由于內(nèi)部壓力的增加,排氣閥打開(kāi),電池開(kāi)始排氣。電芯中的活性物質(zhì)與空氣接觸以后,發(fā)生劇烈反應(yīng),放出大量的熱,從而引發(fā)電池包的燃燒起火。
(3)熱濫用
熱濫用主要指在電池中的局部過(guò)熱,很少獨(dú)立存在,往往是通過(guò)機(jī)械濫用和電氣濫用發(fā)展而來(lái),并且是最終直接觸發(fā)熱失控等事故的一種情況。熱濫用一般多為外部環(huán)境高或者在溫度控制系統(tǒng)不起作用下導(dǎo)致的電池?zé)崃窟^(guò)高從而造成的短路,從而引發(fā)熱失控。從原因上說(shuō),熱濫用的原因是最為復(fù)雜的,電池包的碰撞、損壞,電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、性能或是其他熱管理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的失靈都可能導(dǎo)致熱濫用的發(fā)生。
(4)內(nèi)部短路
內(nèi)部短路是由電池的正負(fù)極直接接觸,當(dāng)然接觸的程度不同,引發(fā)的后續(xù)反應(yīng)也差別很大,通常由機(jī)械和熱量濫用引起的大規(guī)模內(nèi)部短路將直接導(dǎo)致熱濫用。引發(fā)內(nèi)部短路原因同樣復(fù)雜,比如鋰離子電池過(guò)度充電,枝晶積累到一定程度導(dǎo)致刺穿電池隔膜,從而發(fā)生內(nèi)部短路 或是碰撞、穿刺傷害之后直接導(dǎo)致正負(fù)極接觸而導(dǎo)致熱失控。與外部因素產(chǎn)生的內(nèi)部短路相比,源于電池制造過(guò)程中自發(fā)的缺陷而引起的內(nèi)部短路,程度比較輕微,先天內(nèi)部短路產(chǎn)生的熱量很少,并不會(huì)立即觸發(fā)熱失控。而且這種內(nèi)在缺陷會(huì)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才會(huì)演化為程度較輕的內(nèi)短路。
動(dòng)力鋰電池