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电池热失控

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更新时间:2020-06-10

简要描述:

电池热失控经过大量实验研究,我们总结出了的三个特征温度,自生热起始温度T1,热失控引发温度T2、热失控温度T3,我们也做过很多类型的动力电池测试,都符合这个规律。其中T2又是最关键的,什么反应T1大家都是比较清楚的,一般是SEI膜开始的,T3取决于整个反应焓,T2还不是很清楚,但也是最关键的,为什么由一个缓慢的升热会突然引发急剧的升热,而且升热速率可以达到1000度/秒甚至以上,这才

电池热失控下面我分别针对前面讲到的三种机理给大家介绍我们在机理方面的以及热失控控制的进展,包括,,内短路和我们控制内短路的方法,就是BMS。第二,正极释氧引发的热失控和电池的热设计。第三,负极析锂跟电解液的剧烈反应导致的热失控以及我们的充电控制。如果这三个机理、三种技术都不能解决热失控问题,我们还有最后一招,就是抑制热蔓延,我们要了解热蔓延的规律,同时把热蔓延抑制住,最终防止安全事故的发生。

电池热失控 

,内短路和BMS。比较清楚的是机械的原因,比如碰撞,机械方式,最后是隔膜的撕裂,或者是电的原因,充电过充,枝晶析锂、枝晶刺破隔膜,或者是过热,当然最终都会到过热,过热会导致隔膜的崩溃,所有的原因都跟内短路有关,只不过是内短路的程度不一样、演变的过程不一样,但是最后都会到隔膜崩溃和隔膜熔化。所以我们利用加热量热仪和DSC两种联合起来,一个是从材料的放热来解释它的机理,一个是从加热量热对整个单电池进行热失控实验,把热失控的实验跟材料放热特性联合起来分析,这就是我们常规的过热之后热失控的机理。我们可以看出,隔膜的熔化会导致内短路,升温开始,到隔膜崩溃就会形成T2,直接引发热失控,这就是一种较为普遍的原因。我们还使用了很多其他的辅助手段,包括各种材料分析手段,还有热重和质谱联用的方式,来进行各种物质的分析。这是我们一套基本的分析方法,可以对各种电池、各种机理进行分析。这是种,也是大家相对比较熟悉的一种热失控的产生方法,不管怎么说,我们从设计角度当然可以做很多工作,比方隔膜不太要薄、强度要够等等,但是中间有一个共性的问题是内短路,所以我们必须防止内短路,我们要研究内短路,内短路的实验相对来说是比较复杂的,没有成熟的规范的方法,所以我们发明了一种新的方法,就是用记忆合金植入电池,加热到一定温度,让记忆合金的锐利的尖角翘起,触发热失控。从文献和我们自己的研究发现,主要的内短路有四种类型,有些内短路可以立即引发热失控,但是有些内短路是缓慢演变的,有些内短路可能就不危险,但有些内短路在演变之后会很危险,还有一些内短路是一直缓变,还有一些内短路从缓变到突变,有各种各样的类型。为此我们也进行了一些仿真的分析,我在这里不详细介绍了。

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