浅谈锂离子电池在热失控中的热量来源

2018-03-22 09:08:07      来源:新能源Leader      编辑:马昆秀      人气:

虽然针对锂离子电池材料的热稳定的研究很多,但是针对全电池热稳定性的研究却并不多,近日清华大学的何向明课题组利用加速量热法ARC和差示扫描量热法DSC对采用不同材料的锂离子电池在热失控中的热量来源进行了研究。

锂离子电池的安全问题是关乎到使用者生命财产安全的重要问题,因此无论我们追求多么高的性能指标,安全永远是我们无法回避,也不应回避的问题。热失控是锂离子电池最为严重的安全事故,热失控会导致锂离子电池起火、爆炸,严重威胁使用者的生命和财产安全,因此锂离子电池在设计的时候就要充分考虑安全问题。

热失控主要是由于内短路、外短路导致短时间内在锂离子电池内部产生大量的热量,引发了正负极活性物质和电解液的分解,导致锂离子电池起火和爆炸。不同种类的电池材料热稳定性不同,在热失控中产热也不相同,下图为锂离子电池内部常见材料的DSC测试结果,首先我们以左下角的Li4Ti5O12材料为例介绍这张图的看图方法,首先我们看到图中LTO的Q表示LTO材料的放热速率,H表示LTO总的放热量,从左到右的三个温度分别为Tonset触发温度,Tpeak峰值温度,Tend最终温度,也就是说下图中越靠近右下角的材料热稳定性越好,产热越少,自身“彩色块”高度越低则产热功率越小,这张图片让我们更加生动的看到常见的锂离子电池材料的热稳定性,从而为我们在锂离子电池设计中提供一些参考。

浅谈锂离子电池在热失控中的热量来源

虽然针对锂离子电池材料的热稳定的研究很多,但是针对全电池热稳定性的研究却并不多,近日清华大学的何向明课题组利用加速量热法ARC和差示扫描量热法DSC对采用不同材料的锂离子电池在热失控中的热量来源进行了研究。实验中共对4种类型的锂离子电池进行了研究,4种电池的信息如下表所示。

浅谈锂离子电池在热失控中的热量来源

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