锂离子电池安全性评估与测试方法分析

锂离子电池的温度显示了显示了电池的热状态，其中所存在的本质是锂离子电池产热和传热的结果。研究锂离子电池的热特性，及其在不同状态下的产热和传热特性，能够让我们认识到锂离子电池内部发生放热化学反应的重要途径。

不安全行为

锂离子电池的不安全行为，包括电池在过充过放、快速充放电、短路、机械滥用条件和高温热冲击等情况，容易触发电池内部的危险性副反应而出现热量，直接破坏负极和正极表面的钝化膜。

当电芯温度上升到130℃以后，负极表面的SEI膜分解，导致高活性锂碳负极暴露于电解液中发生剧烈的氧化还原反应，出现的热量使电池进入高危状态。

当电池内部局部温度升高到200℃以上时，正极表面钝化膜分解正极发生析氧，并继续同电解液发生剧烈反应出现大量的热量并形成高内压。当电池温度达到240℃以上时，还伴随锂炭负极同粘结剂的剧烈放热反应。

锂离子电池安全性评估仪器

在锂离子电池安全性研究中，量热仪是最重要的使用仪器。最常用的量热仪是加速量热仪，英文名是acceleratingratecalorimeter，ARC。ARC是联合国推荐使用的用于危险品评估的新型热分析仪器，可以供应绝热条件下化学反应的时间-温度-压力数据。

ARC基于绝热原理设计，可使用较大的样品量，灵敏度高，能精确测得样品热分解初始温度、绝热分解过程中温度和压力随时间的变化曲线，尤其是能给出差示扫描量热法和差热分析法等无法给出的物质在热分解时的压力缓慢变化过程。

ARC安全性评估方法

ARC通过精确的温度跟踪，防止被测样品与环境的热量交换，从而可以供应一个近似绝热的环境，重要对被测样品的放热行为进行测试分析。

除了测试热失控，利用ARC可以供应绝热环境的特点，将ARC与直流恒流源、充放电设备联用，可以测试电池的比热容及充放电过程的绝热温升。