圆柱形磷酸铁锂电池热失控和燃烧行为分析文献综述

 2023-05-15 09:40:25

文献综述

0引言追求高能量密度是锂离子电池的发展趋势,但具有较高能量密度的材料可能具有较低的热稳定性[1],从而导致安全问题,如热失控。

目前,锂离子电池潜在的安全性问题是阻碍其在储能、动力电源产业商业化大规模应用的主要原因之一。

正、负极材料,电解液及其添加剂,电池的结构以及制备工艺条件都对锂离子电池的安全性有重要影响。

高容量及动力型锂离子电池的安全性尤为重要,特别是在滥用工况下,锂离子电池材料热稳定性受到破坏,致使内部材料之间发生化学反应,释放出大量的热和气体,引发电池热失控[2]。

从锂离子电池火灾典型事故的总结中发现,可能导致热失控的滥用条件包括机械滥用、电滥用和热滥用[3]。

其中挤压、针刺和碰撞等属于机械滥用,内短路、过充(放)电等属于电滥用,过热和火焰灼烧等为热滥用。

机械滥用中[3],由于机械变形,可能导致的危险后果有:1)导致隔膜破裂并发生内短路(Internal Short Circuit, ISC);2)易燃电解液泄漏并可能导致火灾。

电滥用中,锂枝晶生长,穿破隔膜;热滥用中,高温导致隔膜大规模崩溃。

电池隔膜的作用主要是防止电池正、负极内部短路,上述两种情形都会使电池隔膜发生热解反应而熔融,进而导致锂离子电池内短路,引发一系列不可控化学反应[4]。

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