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半岛APP官方网站-磷酸铁锂电池热失控三阶段解析!2023-10-28

2023-10-28

现有的贸易化锂离子电池多采取有电机解液,易燃易爆,特别是利用在范围化储能电站时,数万乃至数十万个储能电芯串并联,极易致使连锁反映,引发火警、爆炸变乱。

储能锂离子电池热掉控首要缘由有两个:一个是外部缘由,储能电站空间密闭,内部存储年夜量能量,充放电时电化学反映会释放热能,自己具有潜伏热掉控危险;另外一个是内部缘由,锂离子电池电解液电化学反映激发的副反映轻易激发热掉控。

电池布局上,以磷酸铁锂电池为例,磷酸铁锂电池的正极附着在铝箔上,负极涂布在铜箔 上,中心的聚合物隔阂把正负极分离隔,锂离子可以 穿过隔阂往返迁徙。电池用铝合金外壳密封,内部充溢着电解液。

磷酸铁锂电池一旦产生热掉控,将履历热掉控初期(100℃摆布)、电池鼓包阶段(300℃摆布)和起火爆炸阶段(跨越300℃)三个阶段。

磷酸铁锂电池热掉控三阶段(图)

第一阶段,热掉控初期,电池内部温度升高至100℃摆布,SEI分化,隔阂熔化,发生气体。

这一阶段,电池内部温度敏捷升高至接近100℃,电池负极概况的固体电解质界面膜钝化层分化,电池SEI膜掉去庇护。跨越100℃,化学反映发生二氧化碳等气体。150℃摆布,电池内聚乙烯隔阂、聚丙烯隔阂前后熔化,电池电解液与正极产生反映。

同时,电池温度上升进程中,电池正负极接触激发短路。电解液与其他有机溶剂产生分化、放热化学反映,释放二氧化碳、氟化氢、氢气等气体。

第二阶段,电池鼓包阶段,电池内部温度升高至300℃摆布,发生年夜量可燃气体,发生半岛全站官方app鼓包现象。

这一阶段,锂离子电池内温度上升至300℃摆布时,其内部锂与电解液、有机溶剂产生化学反映,发生年夜量甲烷、丙烷等碳氢可燃气体。电池内部空间密闭,气体没法敏捷分散,在电池内部年夜量累计,致使电池产生鼓包现象。

第三阶段,起火、爆炸阶段,电池内部温度跨越300℃,电池内产生强烈氧化还原反映,呈现明火。

这一阶段,电池仍处在充电状况,正极与电解液仍在进行强烈的氧化还原反映,电池敏捷升至高温并释放年夜量有毒气体。

今朝,储能电站多采取储半岛全站平台能舱情势,舱内电池模组摆列慎密成簇,处在热掉控高温状况的电池模组极易影响其他电池模组产生热掉控,激发连锁反映,终究致使电池呈现明火,终究爆炸。

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