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锂电池火灾的失控因素及特点
2021-08-13

锂电池火灾的失控因素

锂离子电池的滥用一般是指由于事故或管理系统故障导致电池使用不当。 常见类型包括:过充、高温环境、外部短路和外部使用引起的内部短路。 

过充,有研究人员认为,过充条件下发生热失控的温度取决于正极材料失去过多锂离子后结构的稳定性; 但也有研究指出,过多的锂元素无法嵌入负极,沉积在负极表面。 锂枝晶继续增长。 一方面,它刺穿隔膜并引起局部短路。 另一方面,元素锂与电解质反应并释放大量热量。 总之,过充是锂离子电池起火的重要来源。 

 

高温环境,如烈日下的车内,温度可高达130°C至150°C。 在这样的温度下,锂离子电池内部可能存在多种风险。 首先是负极SEI膜的溶解,一般认为是自发热的开始。 另一个因素是一些中等质量的隔膜在这个温度下开始局部熔化和收缩。 隔膜的破损将是大规模内部短路的开始。 

 

外部短路。 研究人员直接将钴酸锂电池短路。 电池温度迅速上升到70°C到80°C之间,电量耗尽。 文献推断,如果是大规模组电芯短路,散热条件不如单体电芯,温度会进一步升高,甚至会发生热失控。

内部短路,这里使用的名称,特指因挤压针刺等外部原因造成的电池内部短路。 由于外力的随机性,可能的短路包括以下四种情况:正极集流体铝箔与负极材料短路,正极材料与负极材料直接短路 ,正极集电铝箔与负极集电铜箔短路,正极材料与负极短路。 集电铜箔短路。 研究得出结论,阳极材料与阳极集流体铝箔之间的短路是极危险的。 由于电阻小,短路电流大,散热不利,这种情况极容易发生火灾事故。 

锂离子电池火灾的特点

锂离子电池火灾是近年来电动汽车大发展后才出现在人们视线中的火灾类型。 关于消防员 换句话说,它与其他火灾有着不同的特点。 

首先,锂离子电池的着火温度高。 如果是工厂或仓库发生火灾,烟雾会很浓,能见度低,不利于消防员观察火情; 

其次,量产和储存锂离子电池一旦发生火灾,周围的锂离子电池容易发生连锁反应,发展迅速,难以控制;

第三,某些类型的锂离子电池燃烧产生的烟雾含有有毒气体; 

使用大量的水来灭火成为了一个难题。 一方面,火场温度高,即使灭火后,也需要大量的水降温; 但是锂离子电池被水淹没,可能会导致短路并开始下一段热失控。

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