伴隨著(zhù)汽車(chē)新四化的發(fā)展，高容量、低成本、長(cháng)壽命、安全環(huán)保的鋰離子電池成為新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的首選。然而，鋰離子電池主要由活性電極材料和易燃電解液組成，在濫用條件下極易引發(fā)電池自放熱引發(fā)熱失控，從而釀成安全事故，嚴重危害用戶(hù)的生命財產(chǎn)安全，因此如何保證鋰離子電池安全使用成為了電池研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題。

12月27日-28日，“廣東省電池行業(yè)協(xié)會(huì )2019年會(huì )員大會(huì )”在東莞塘廈三正半山酒店隆重召開(kāi)，大會(huì )同期舉辦金冠獎頒獎典禮、首屆粵港澳大灣區電池產(chǎn)業(yè)高峰論壇。本次大會(huì )由瀚川智能總冠名，吸引包括政府領(lǐng)導、協(xié)會(huì )領(lǐng)導、電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)高層、相關(guān)媒體等超過(guò)500人的積極參與。

在12月28日上午舉行的“創(chuàng )新材料與智能制造專(zhuān)場(chǎng)”中，比亞迪CTO劉衛平針對三元鋰電池容易發(fā)生熱失控這一問(wèn)題，帶來(lái)《三元鋰離子電池的安全性研究》的主題演講。

比亞迪CTO劉衛平

劉衛平表示：“針刺過(guò)程是使用金屬針狀物刺穿并貫穿電池本體，引發(fā)電池內短路，觀(guān)察并測量電池的各種指標變化，包括電池是否出現冒煙、燃燒甚至爆炸等危險情況；對于針刺所引發(fā)的安全事故，具有機理不清晰和可重復性差的問(wèn)題，通過(guò)對電池針刺過(guò)程的研究，分析針刺過(guò)程中熱失控發(fā)生機理和影響因素，是提高鋰離子電池安全性的一個(gè)重要方向。”

隨后，他通過(guò)創(chuàng )建模型，對熱失控第一階段進(jìn)行仿真，對短路深度對電池溫度的影響、距短路處距離與電池溫度關(guān)系、短路橫截面積對電池溫度的影響進(jìn)行了剖析。

在對熱失控第二階段進(jìn)行仿真時(shí)，從電池表面溫升變化、活性材料分解與轉化率、副反應中活性物質(zhì)產(chǎn)熱、熱失控條件下正負極材料分解放出的熱、正極分解產(chǎn)生的O2與易燃物反應產(chǎn)生的熱量進(jìn)行分析。

他還對熱失控不同反應階段熱量進(jìn)行對比。

最后，他得出結論：

1、刺穿隔膜+正極模式的短路產(chǎn)生的熱量遠高于僅刺穿隔膜產(chǎn)生的熱量，原因是刺穿隔膜+正極模式短路的電阻更小，產(chǎn)生熱量更多。

2、在鋰離子電池針刺濫用過(guò)程中，電池短路焦耳熱是熱失控發(fā)生的起因，后續產(chǎn)生的熱量主要來(lái)自電池內部活性材料在高溫下的副反應所產(chǎn)生的熱量，會(huì )使電池溫度達到最高（仿真結果中出現兩個(gè)波峰）。

3、一定范圍內，短路橫截面積越大，電阻越小，產(chǎn)生的短路電流越大，溫度越高。

4、熱失控副反應開(kāi)始順序為：SEI膜分解→負極材料與電解液反應→正極材料與電解液反應→電解液反應，且很多副反應區間存在重疊，同時(shí)發(fā)生。