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铅酸蓄电池热失控

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更新时间:2020-06-03

简要描述:

铅酸蓄电池热失控人们早已认识到动力电池安全的重要性,关于热失控的研究一直是行业热点。综合一些文献观点,看看锂电池热失控过程中都发生了什么。
先从一个实验说起,研究者从电芯循环寿命不同阶段的角度研究电芯热失控特点。

铅酸蓄电池热失控

研究人员选取初始状态非常近似的一组电芯进行测试。电芯分别经历恒流恒压充电过程和恒流放电过程,以同样的充放电参数进行循环寿命测试。电芯按照不同循环次数划分组别,新电芯(1次循环),200次循环电芯,400次循环,600次循环,800次循环,1000次循环电芯,共6组。将样品置于同样的环境下以相同功率加热,其热失控情况形下图所示。循环次数越多的电芯,其热失控开始的时间越早,作者分析原因,是因为SEI膜的老化,使得其结构发生了变化,越来越易于分解。关于1000次循环电芯的热失控现象作者并没有给出解释,本文不妄作猜测。图中明显区分成三个阶段:电芯温度缓慢上升阶段,温度急剧上升阶段和瞬间温度剧烈上升阶段。这恰好对应了其他研究中提出的关于热失控阶段划分理论

铅酸蓄电池热失控

阶段的划分方法存在着不同的说法,核心应该是,跨越了哪个点,热趋势将无法逆转。有理论认为这个点是隔膜的大规模溶解。在此之前,温度降下来,物质活性下降,反应会减缓。一旦突破这个点,正负极已经直接相对,电芯内部温度不可能被降低,无法终止反应的继续了。该理论将热失控划分为三个阶段,自生热阶段(50℃-140℃),热失控阶段(140℃-850℃),热失控终止阶段(850℃-常温),文献提供的隔膜大规模融化温度起始于140℃。不同材料类型的电芯,具体温度会有区别,为了说明方便,只针对一种电芯的数据表述。

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