電池熱失控是電池安全的重要組成部分

　　電池熱失控是電池安全的重要組成部分，關(guān)于鋰電池熱失控方面的研究也是鋰電池行業(yè)研究的熱點(diǎn)。包含鋰電池熱失控要求和測試方法的標準有GB/T 36276-2018、UL 9540A:2018和UL 1973:2018等。
 

　　GB/T 36276-2018側重于檢測儲能用鋰離子電池在發(fā)生熱失控時(shí)是否發(fā)生起火、爆炸。如若發(fā)生起火、爆炸，試驗終止且判定型式試驗不合格，直接影響產(chǎn)品的出廠(chǎng)使用;
 

　　UL 9540A:2018側重于檢測儲能系統用電芯發(fā)生熱失控時(shí)，對其起火特性進(jìn)行評估，獲得相關(guān)數據，以用于確定儲能系統防火防爆措施;
 

　　UL 1973:2018側重于檢測電池系統中電芯發(fā)生熱失控時(shí)，對周?chē)娦炯半姵叵到y的影響，獲得相關(guān)數據，以便通過(guò)電芯設計減少單個(gè)電芯失效時(shí)對整個(gè)電池系統的影響。
 

　　熱失控指電池單體放熱連鎖反應引起電池溫度不可控上升的現象。造成動(dòng)力電池熱失控的誘因主要有機械濫用、電濫用和熱濫用，熱失控可能由這三個(gè)因素單獨或者耦合誘發(fā)。
 

　　結合電池材料熱穩定性與分解特征，鋰電池熱失控過(guò)程大致分為三個(gè)階段：
 

　　(1)自反應放熱階段：由于內部短路，外部加熱或者電池自身在大電流充放電時(shí)自身發(fā)熱，使得電池內部溫度上升至90~100℃左右，SEI膜開(kāi)始收縮分解，正負極材料與電解質(zhì)發(fā)生接觸，負極開(kāi)始與電解液反應，放出熱量進(jìn)一步提高溫度;
 

　　(2)電池放氣鼓包階段：鋰電池溫度持續上升至200℃以上，正極發(fā)生分解反應，釋放熱量并產(chǎn)生氣體，使得電解質(zhì)發(fā)生分解，進(jìn)一步升溫;
 

　　(3)電池熱失控爆炸階段：*的溫度，導致鋰電池發(fā)生大規模內短路，電解液燃燒放出大量熱量與氣體，進(jìn)而導致電池燃燒爆炸。
 

　　GB/T 36276-2018和 UL 9540A:2018觸發(fā)電芯熱失控的方法均為加熱法[2]。UL 1973:2018除采用外部加熱法外，提供了多種觸發(fā)熱失控方法，包括內部缺陷類(lèi)：導電污染物、隔膜破壞、內部加熱器;外部應力類(lèi)：外部加熱器、擠壓機制、針刺、短路、過(guò)充。
 

　　為了能夠更準確地對鋰電池的熱安全性能進(jìn)行評估，研究者希望能夠在絕熱實(shí)驗環(huán)境下對鋰電池進(jìn)行熱失控測試，測試的關(guān)鍵儀器為電池絕熱量熱儀。
 

　　電池絕熱量熱儀通過(guò)追蹤電池溫度變化，并動(dòng)態(tài)調節環(huán)境溫度，可消除電池與環(huán)境之間的溫差，從技術(shù)層面實(shí)現系統的熱動(dòng)態(tài)封閉。
 

　　在這種絕熱測試環(huán)境下，電池的溫度變化必然是自身吸放熱導致的。因此通過(guò)電池絕熱量熱儀可以準確測定電池熱失控過(guò)程中的關(guān)鍵參數。