電池材料的熱穩定性一直是動(dòng)力鋰電池安全性的重要因素和負極材料相比正極材料能量密度和功率密度低其與電解液的熱反應也被認為是電池熱失控發(fā)展的主要誘因。因此尋找熱穩定性較好的正極材料成為動(dòng)力鋰電池的關(guān)鍵。

　　

 

從本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個(gè)能量正反饋循環(huán)過(guò)程：升高的溫度會(huì )導致系統變熱，系統變熱升高溫度，這又反過(guò)來(lái)又讓系統變得更熱。熱失控是很常見(jiàn)的現象，從混凝土養護到恒星爆炸，都有可能會(huì )出現熱失控。

　　

鋰離子電池出現熱失控的原因有如下幾種：

　　

1、經(jīng)常過(guò)充。

　　

2、未經(jīng)授權改裝外殼。

　　

3、環(huán)境溫度超過(guò)60°C。

　　

4、隔離鋰離子電池負極和正極的隔膜出現的撕裂會(huì )導致短路，而短路往往又會(huì )引起熱崩潰。

　　

 

參與“熱失控”反應的是鋰電池中的氧化鈷化學(xué)物。加熱這種化學(xué)物達到一定溫度，它就開(kāi)始自發(fā)熱，然后發(fā)展成起火和爆炸。在某些情況下，這種有機電解液釋放壓力會(huì )導致電池破裂。如果暴露在高溫環(huán)境下，或者是遇到火花，它也有可能會(huì )燃燒。

　　

熱失控發(fā)生的概率與鋰電池基數有關(guān)，中日韓三國鋰電池產(chǎn)量都是逐年增長(cháng)的，特別是在應用較廣的手機/筆記本電腦領(lǐng)域，電池事故發(fā)生好象更多一些。2006年到2011年間多家大型電子企業(yè)都發(fā)生過(guò)相關(guān)事件，自進(jìn)入2012年之后，小型電子產(chǎn)品中發(fā)生較少，但是在大型應用，比如飛機上的事故卻常見(jiàn)報道，這說(shuō)明了以下現象。

　　

 

熱失控現象及其強度與鋰電池的大小、配置和電池單元的數量有關(guān)。小型鋰電池組只有幾個(gè)鋰電池單元，所以熱失控從有問(wèn)題的電池單元傳播到其他單元的機會(huì )相對較低。而波音787巨大的電池組就是另外一回事了：它們裝在密封的金屬盒里，不能排放余熱，當一個(gè)電池單元熱到足以點(diǎn)燃電解質(zhì)時(shí)，其余的電池單元就會(huì )迅速跟進(jìn)。

　　

電池充電時(shí)，金屬鋰的表面沉積非常容易聚結成枝杈狀鋰枝晶，從而刺穿隔膜，造成正負極直接短路。而且，金屬鋰非?；顫?，可直接和電解液反應放熱，其熔點(diǎn)又很低，即使表面金屬鋰枝晶沒(méi)有刺穿隔膜，只要溫度稍高，金屬鋰就會(huì )溶解，從而引發(fā)短路。材料發(fā)生氧化還原熱反應的溫度越高，表明其氧化能力越弱，正極材料的氧化能力越強，發(fā)生反應就越劇烈，也越容易引發(fā)安全事故。

　　

無(wú)論大小鋰電池組都需要定期保養以延長(cháng)其壽命，所有的鋰離子電池組通常都應該每36個(gè)月左右就更換一次。而且，每當電量降到20％的時(shí)候，你就應該對它進(jìn)行充電，過(guò)度放電會(huì )損壞鋰電池，從而增加“熱失控”及其他事故的可能性。