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三元锂电池自燃原因是什么
锂离子电池起火原因,可以划分成两个大部分,自身原因和外部原因。自身原因重要是指自身材料、结构热稳定性的好坏,对火灾发生与否的影响;外部原因,指各种滥用手段,引发的锂离子电池火灾。
在动力锂电池普及应用的初期,由于对电池性能认识不足,自身设计相关经验的缺乏以及使用者对系统的不熟悉,出现过一些事故。加之电动汽车这种新兴势力时时刻刻活在观察者眼光下的处境,使得锂离子电池火灾影响尤为广泛。
1.1自身原因锂离子电池由正极材料,负极材料和电解液组成,这几部分的热稳定性,直接影响着电芯发生热失控的可能性。
负极材料的热稳定性的影响因素目前应用的负极材料,绝大部分是碳材料。在高温条件下,石墨容易与电解液发生反应,尤其电池荷电量高的状态,LiC6更是能够提升反应的激烈性。
有研究发现,负极开始反应放热的温度起点,与碳材料的颗粒度有关,颗粒越大,其开始反应的温度就越高,也就越安全。同时,不同结构的碳材料参与电解液的反应,其放热量并不相同,石墨就比无定型碳(重要指软碳和硬碳)放热量大。
正极材料热稳定性的影响因素当前应用广泛的锂离子电池正极材料,都是锂的化合物。磷酸铁锂,锰酸锂和三元锂,假如泛泛的说,三者的安全性是从高到低排列的。而有人专门对正极材料在这些电池安全性中的影响做了研究。
研究认为,锂的化合物分子式中,锂的含量越高,其热稳定性就越差,开始与电解液反应的温度就越低。有个定量的比较,分子式中各个原子的比例系数,当锂的系数是0.25时,其反应温度为230°C;假如这个数值变成1,其起始反应温度就变成了170°C。此外,假如正极材料中含有除了锂以外的其他金属元素,则含锰元素的正极材料比含镍元素的正极材料热稳定性好。
电解液热稳定性影响因素电解液可以说是热稳定性问题的核心,它的稳定性直接影响整个体系的稳定性。有人针对电解液的热稳定性做了一些列研究,结果表明:电解液中的碳酸二甲酯含量越高,其热稳定性越差,越容易与正负极材料发生反应;电解液与越多类型材料相容性差,也就是在较低的温度下可以与多种不同的盐类发生反应,说明它越活泼,其热稳定性就越差。
老化带来的热失控老化是一个综合的过程,负极SEI膜结构老化,出现破损,引发自生热过程;负极锂枝晶堆积,造成内短路或者遇到高温环境与电解液激烈反应。老化带来的内阻上升,使得热积累出现的概率上升。总的来说,老化与热失控风险存在正相关性。
1.2各种滥用下的热失控因素锂离子电池的滥用,一般指由于意外事故或者管理系统故障造成对电池不恰当的使用。
(图/文/摄: 问答叫兽) 星瑞 理想ONE Model Y Model X 高合HiPhi X 零跑T03 @2019
三元锂电池是怎么起火的啊?
起火爆炸的基本上都是三元锂电池。
锂电池有很多优异的性能,体积小、重量轻、比能量高,近年来很受欢迎,所以用的很广,但是由于容易膨胀、发热、着火,也没少发生事故,正是由于有很多优点,用量广,才没少发生事故。
三元锂电池的特点:
采用镍钴锰三种过渡金属氧化物为正极材料的锂二次电池。它充分综合了钴酸锂良好的循环性能、镍酸锂的高比容量和锰酸锂的高安全性及低成本等特点,利用分子水平混合、掺杂、包覆和表面修饰等方法合成镍钴锰等多元素协同的复合嵌锂氧化物。
三元锂电池着火用什么灭火器
三元锂电池着火可以采用二氧化碳或ABC干粉灭火器灭火。在彻底检查火情的时候,不要与任何高压部件接触,始终使用绝缘工具进行检查。ABC干粉灭火器、卤代烷类灭火器(例如海伦灭火器)、水基灭火器,都可以使用。
一、能否用水看电池的状态,核心是soc状态。
如果是100%,不建议使用水。因为高负荷的电池遇水(准确讲是较大的湿度),极易出现爆炸,尤其是市面上常见的18450电池。
如果是正常的含电池设备或者使用过的电池,用水作为冷却剂是安全的。
二、选择应当依据环境而论这个也就是说锂电池起火的环境。针对日常情况下的锂电池(比如手机)的初步灭火,ABC干粉灭火器、卤代烷类灭火器(例如海伦灭火器)、水基灭火器,都可以使用,持续降温则应当使用大量的不可燃液体(比如水)。
针对一些特殊的锂电池,其实更合理的处置是移出其它可燃物质,等待其完全燃烧完。
然后水的使用注意的原则是大量的,冰的效果远不如水,同时要注意周边不存在带电设施设备。
还有就是实际灭火还是应当遵循便捷原则,就是说确认是锂电池冒烟发烫起火的情况下,手边有啥灭火剂或者其替代品,就赶紧用。
(图/文/摄: 问答叫兽) 问界M5 传祺GS8 AION V 玛奇朵DHT PHEV 拿铁DHT 高合HiPhi X @2019
特斯拉为何碰撞后特别容易起火?
因为特斯拉使用的三元锂电池本身就是易燃易爆的东西,加上车辆发生严重碰撞以后电池部分有可能也受到了损伤,所以就会导致自燃。而且近些年的新能源车企为了增加车辆续航,贸然给汽车增加容量,但因为工艺不成熟就会很容易导致电池火灾的发生。
新能源汽车起火以后怎么扑灭?
新能源汽车的电池材料主要是锂金属。金属锂是一种相对活跃的金属,在室温下与水发生剧烈反应,在点火条件下也能与二氧化碳发生反应。因此,新能源汽车的电池自燃后,水和灭火器都无法扑灭,特别是在近期高温天气下,当电池大面积燃烧时,消防员一般只能等到专业的化学抑制剂灭火。
为什么新能源汽车容易起火?
大多数新能源汽车使用锂电池,锂离子具有较强的活性和较低的爆炸温度。为了锂电池的稳定反应,通常需要一个微孔聚合物膜作为隔膜,将含有锂的正极与含有其他活性物质的负极分开,以便锂离子可以自由移动,但电子不能。事故发生时是车身防火罩。
如何避免新能源汽车起火?
安全驾驶对于避免交通事故尤为重要。由于发动机的特性,新能源汽车启动和加速非常快,很容易因使用不当而引发交通事故。如果你想以正确的速度旅行数千英里,不要冲动,不要造成生命危险。其次,在日常生活中,我们需要注意定期监测汽车的一致性和正确使用电池的方式和方法,避免过度充电和放电,并减少在涉水路段和坑洼路段行驶。如果出现异常充电、车底和分裂登记,应及时找到专业的车辆服务或维修人员进行专业的安全检查和蓄电池稳定性检查。
三元锂电池的缺点是什么
三 元 锂电池又被为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温,目前正广泛应用于新能源汽车上。
理论上来讲,三元锂电池寿命是2000次充放电循环,我们算作一天一充,也能维持5年多。不过实际上使用与理论还是有区别的,如果进行1000次充放电循环,实质上三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电只能跑原来 里程 的一半。所以如何避免这种情况呢?随用随充,不要把电耗尽才去充电。另外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池衰减。
三元锂电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。三元锂电池的缺点也导致采用了三元锂电池的新能源客车没有办法进入新能源车型目录,原因是安全性。三元锂电池热稳定性较差,在250-300℃高温就会产生分解,并且三元锂材料的化学反应尤其强烈,一旦释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,随即发生爆燃现象。所以对三元锂电池的保护要求很高,以防意外。
不过为了抑制此类事故,厂家也花费了很大功夫,在电池管理系统以及散热系统中加入过充保护、过放保护、过温保护、过流保护这些环节,实时监测电池状态,这些都是为了提高三元锂电池安全性所采用措施。
(图/文/摄: 齐贺松) @2019
三元锂电池着火没有氧气会灭掉吗
【太平洋汽车网】可能的,燃烧需要的是氧化剂,氧气只是氧化剂一种。从消防上来讲,可燃物、助燃物(氧化剂)、引火源这三者是燃烧的必要条件,缺少任一条燃烧就不会发生,所以称为必要条件。燃烧要是具备一定的可燃物浓度,一定的氧气含量,一定的着火能量,上述三者相互作用。
所以如果因为出现撞击或者是其他意外情况导致电池组温度升高,那么三元锂电池会比磷酸锂电池更快自燃。再者,由正极更多关于三元锂电池自燃几率的问题相较于磷酸铁锂电池,三元锂电池的能量密度更高,使得电动车的续航里程更长。但是在安全性方面,与磷酸铁锂电池相比,还具有一定的差距。在车辆自燃形式上,让人意外的是。
三元锂相对比磷酸铁锂电池活跃,自燃首要注意充电线路安全和避免过度擦碰底盘,相对概率比自燃概率还是三元锂电池热稳定性差,坚持不到300°C就会分解出氧分子,遇电池易燃的电解液、碳质材料后一点就着,产生的热量进一步加剧了正极分解,在极短的时间内就会燃烧。
虽然说三元锂电池的确会比磷酸锂电池更容易自燃,但是三元锂电池组体积小,重量轻,充电快还耐用,再加上现在的BMS系统比较先进,所以三元锂电池在之后很长一段时间仍将是主流的动力电池自燃这个话题似乎是始终伴随着电动汽车而生的,而电动汽车上的电池发生自燃的原因有很多种,题主问到的这个问题就只能从电池材料本省来看。不管是三元锂电池还是磷酸铁锂电池。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)