介绍锂离子电池起火原因

作为纯电动汽车的能量来源，锂离子电池起火的重要原因重要是电池过热而造成的热失控，这种过热在电池充放电过程中最容易发生。由于锂离子电池自身具有一定的内阻，在输出电能为纯电动供应动力的同时会出现一定的热量，使得自身温度变高，当自身温度超出其正常工作温度范围间时将会损害整个电池的寿命和安全。纯电动汽车中，动力锂电池系统是由多个动力锂电池单体电芯构成，在工作过程中出现大量的热聚集在狭小的电池箱体内，假如热量不能够及时地快速散出，高温会影响动力锂电池寿命甚至出现热失控，从而引发起火爆炸等事故。从原理上说热失控的原因重要有以下四个方面：

（1）机械滥用

重要发生在汽车碰撞时，由于外力的用途，锂离子电池单体、电池组发生变形，自身不同部位发生相对位移，导致电池隔膜被撕裂并发生内部短路;易燃电解质泄漏最终引发起火。在机械滥用中，穿刺伤害最为严重，它可能会导体插入电池本体，造成正负极直接短路。相比之下，碰撞、挤压等，只是概率性的发生内短路，穿刺过程热量的生成更加剧烈，引发热失控的概率更高。

（2）电滥用

电滥用重要是对电池的使用不当造成的，有外部短路、过度充电和过度放电几种类型。其中，过渡放电导致的危害最小，但是由于过放造成的铜枝晶的上升会降低电池的安全性从而新增热失控的几率。外部短路是在两个存在压差的导体在电芯外部接通导致的结果，当外部短路发生时，电池出现的热量无法很好的散去时，电池温度也会随之上升，高温触发热失控。

过度充电是电滥用中危害最高的一种。由于过量的锂嵌入，锂枝晶在阳极表面生长。其次，锂的过度脱嵌导致阴极结构因发热和氧释放而崩溃（NCA阴极的氧释放）。氧气的释放加速了电解质的分解，出现大量气体。由于内部压力的新增，排气阀打开，电池开始排气。电芯中的活性物质与空气接触以后，发生剧烈反应，放出大量的热，从而引发电池包的燃烧起火。

（3）热滥用

热滥用重要指在电池中的局部过热，很少独立存在，往往是通过机械滥用和电气滥用发展而来，并且是最终直接触发热失控等事故的一种情况。热滥用一般多为外部环境高或者在温度控制系统不起用途下导致的电池热量过高从而造成的短路，从而引发热失控。从原因上说，热滥用的原因是最为复杂的，电池包的碰撞、损坏，电池内部的结构、性能或是其他热管理系统、空调系统的失灵都可能导致热滥用的发生。

（4）内部短路

内部短路是由电池的正负极直接接触，当然接触的程度不同，引发的后续反应也差别很大，通常由机械和热量滥用引起的大规模内部短路将直接导致热滥用。引发内部短路原因同样复杂，比如锂离子电池过度充电，枝晶积累到一定程度导致刺穿电池隔膜，从而发生内部短路或是碰撞、穿刺伤害之后直接导致正负极接触而导致热失控。与外部因素出现的内部短路相比，源于电池制造过程中自发的缺陷而引起的内部短路，程度比较轻微，先天内部短路出现的热量很少，并不会立即触发热失控。而且这种内在缺陷会经过一段时间才会演化为程度较轻的内短路。