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發(fā)布時(shí)間:2024-11-07 17:11:20瀏覽量:219次
電動(dòng)車鋰電池?zé)崾Э睾蟮臓顟B(tài)是一個(gè)復(fù)雜且危險(xiǎn)的現(xiàn)象,它涉及到電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)、熱量積累、氣體產(chǎn)生以及可能引發(fā)的火災(zāi)和爆炸等多個(gè)方面。以下是對(duì)電動(dòng)車鋰電池?zé)崾Э睾鬆顟B(tài)的詳細(xì)分析。
鋰電池在正常使用過(guò)程中,會(huì)因內(nèi)部的各種反應(yīng)不斷產(chǎn)生熱量。這些熱量主要來(lái)源于電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng),如鋰離子的嵌入和脫嵌、電解液的分解以及正極和負(fù)極材料的活性反應(yīng)等。在正常情況下,這些熱量會(huì)通過(guò)電池的散熱系統(tǒng)及時(shí)散發(fā)出去,保持電池在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)工作。然而,當(dāng)電池的散熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障或電池受到外部因素的影響時(shí),熱量就會(huì)在電池內(nèi)部不斷積累,導(dǎo)致電池溫度升高。
隨著電池溫度的升高,電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)加快,進(jìn)一步產(chǎn)生更多的熱量。這種熱量的積累與化學(xué)反應(yīng)的加速形成了一個(gè)正反饋循環(huán),使得電池的溫度不斷上升,最終導(dǎo)致熱失控的發(fā)生。熱失控是一個(gè)能量正反饋循環(huán)過(guò)程,升高的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱后溫度升高,又反過(guò)來(lái)讓系統(tǒng)變得更熱。
在熱失控過(guò)程中,電池通常會(huì)發(fā)生固體電解質(zhì)界面(SEI)膜分解反應(yīng)、正極或負(fù)極活性物質(zhì)與電解液反應(yīng)、電解液分解反應(yīng)以及負(fù)極活性物質(zhì)與黏結(jié)劑反應(yīng)等。這些反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量和有害氣體,如氫氣、甲烷、乙烷等。這些氣體的產(chǎn)生和積累會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力急劇上升,一旦內(nèi)部壓力超過(guò)電池安全閥所能承受的極限,就會(huì)形成噴射現(xiàn)象,進(jìn)一步加劇熱失控的嚴(yán)重程度。
當(dāng)鋰電池發(fā)生熱失控后,會(huì)持續(xù)放熱并產(chǎn)生大量可燃混合氣體。如果內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)仍在繼續(xù),即使外部的明火被撲滅,也容易發(fā)生反復(fù)復(fù)燃現(xiàn)象。這是因?yàn)殡姵貎?nèi)部的化學(xué)反應(yīng)仍然在進(jìn)行,不斷產(chǎn)生新的熱量和可燃?xì)怏w。此外,由于鋰離子電池具有狹小密閉空間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在安全閥失效的情況下,能量的積壓足以引發(fā)爆炸。