(HE-REJ-270)鋰(li)電(dian)池(chi)熱(re)沖擊(ji)試驗(yan)失效(xiao)的(de)主要(yao)原(yuan)因(yin)
鋰(li)電(dian)池(chi)熱(re)沖擊(ji)試驗(yan)失效(xiao)的(de)原(yuan)因(yin)主(zhu)要(yao)包括(kuo)以(yi)下(xia)幾個方(fang)面:
壹、電(dian)池內(nei)部(bu)物(wu)質(zhi)釋放(fang)能(neng)量(liang)
在(zai)熱(re)沖擊(ji)試驗(yan)過(guo)程(cheng)中,電池(chi)內(nei)部(bu)的(de)活性物(wu)質(zhi)內(nei)能(neng)以及(ji)貯存(cun)在(zai)電(dian)池(chi)中的(de)電能(neng)可能(neng)會大量(liang)釋(shi)放(fang)。足夠多(duo)的(de)熱(re)量(liang)釋(shi)放(fang)出來(lai)後,會引起電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)劇(ju)烈的(de)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying),導(dao)致(zhi)電池(chi)失(shi)效(xiao)。
二、電池(chi)內(nei)部(bu)短(duan)路
隔膜破(po)壞(huai):在(zai)高(gao)溫(wen)條件(jian)下(xia),鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)隔膜可能(neng)會因(yin)熱(re)膨脹(zhang)和收(shou)縮(suo)而(er)發生(sheng)結(jie)構(gou)破(po)壞(huai),形成微小的(de)孔洞(dong)或裂縫(feng),導(dao)致(zhi)陰陽(yang)極(ji)短路,釋放(fang)出熱(re)量(liang),進(jin)而(er)引發電池失效(xiao)。
電(dian)極(ji)材料剝離:熱(re)沖擊(ji)引起的(de)機械(xie)應(ying)力可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)電極(ji)材料(如正極(ji)的(de)鈷酸鋰(li)或(huo)三元(yuan)材(cai)料)與(yu)集流體(ti)分離或發生(sheng)顆(ke)粒剝(bo)落,這(zhe)不(bu)僅(jin)影(ying)響(xiang)電池的(de)電化(hua)學(xue)性能(neng),還可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)局部(bu)過(guo)熱(re)和熱(re)失控(kong)。


三、電(dian)池(chi)材料熱(re)穩(wen)定性差
陽(yang)極(ji)材料:如果陽(yang)極(ji)材料的(de)熱(re)穩(wen)定性差,高溫(wen)下SEI膜分解(jie)反(fan)應(ying)強烈(lie),陽(yang)極(ji)溫(wen)度會(hui)繼(ji)續(xu)上(shang)升(sheng),導(dao)致(zhi)熱(re)失控(kong)而(er)放(fang)出大量(liang)熱(re)。
陰極(ji)材料:如果陰極(ji)材料的(de)熱(re)穩(wen)定性差,高溫(wen)下其與(yu)電解(jie)液發生(sheng)反(fan)應(ying)所放(fang)出的(de)熱(re)量(liang)不(bu)斷積累後,可能(neng)使(shi)電池(chi)內(nei)部(bu)溫(wen)度達(da)到(dao)熱(re)失控(kong)而(er)大量(liang)放(fang)熱(re)。
四(si)、電(dian)池殼(ke)體(ti)變形
在(zai)熱(re)沖擊(ji)條件(jian)下(xia),電(dian)池的(de)外殼(ke)材(cai)料(通常(chang)為鋁或(huo)鋼)會(hui)因(yin)溫(wen)度變化(hua)而(er)發生(sheng)膨(peng)脹(zhang)或(huo)收(shou)縮(suo),導(dao)致(zhi)外殼(ke)變形甚至開裂(lie)。殼(ke)體(ti)變形可能(neng)影響(xiang)電池的(de)密(mi)封性能(neng)和結(jie)構(gou)穩(wen)定性,增加(jia)安全(quan)風險(xian)。
五、電(dian)解(jie)液分解(jie)
在(zai)高(gao)溫(wen)熱(re)沖擊(ji)條件(jian)下(xia),電(dian)解(jie)液容易(yi)發生(sheng)分解(jie)反(fan)應(ying),生(sheng)成氣體(ti)和其他副產(chan)物(wu)。電解(jie)液的(de)分解(jie)不僅(jin)會降低(di)電池(chi)的(de)電化(hua)學(xue)性能(neng),還可(ke)能(neng)引發壹系(xi)列安全(quan)問(wen)題(ti),如氣體(ti)膨脹(zhang)與(yu)電池(chi)鼓(gu)脹(zhang)等。
綜上(shang)所述,鋰(li)電(dian)池(chi)熱(re)沖擊(ji)試驗(yan)失效(xiao)的(de)原(yuan)因(yin)涉(she)及(ji)電(dian)池內(nei)部(bu)物(wu)質(zhi)能(neng)量(liang)釋(shi)放(fang)、內(nei)部(bu)短(duan)路、電池(chi)材料熱(re)穩(wen)定性、電(dian)池(chi)殼(ke)體(ti)變形以及(ji)電(dian)解(jie)液分解(jie)等多(duo)個(ge)方(fang)面(mian)。為了(le)預防(fang)鋰(li)電(dian)池(chi)熱(re)失控(kong)的(de)發生(sheng),需(xu)要(yao)采取(qu)壹(yi)系(xi)列措施(shi)來(lai)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)的(de)安全(quan)性能(neng),如加(jia)強(qiang)電(dian)池(chi)的(de)制(zhi)造和檢測(ce)、提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)的(de)熱(re)穩(wen)定性、優化(hua)電池材料和結(jie)構(gou)設(she)計(ji)等。


