電池在熱失控過(guò)程中，不同溫度下材料分解及材料間化學(xué)反應(yīng)放熱是導(dǎo)致電池燃燒爆炸的根本原因。鋰離子動(dòng)力電池的熱失控基本過(guò)程如下：由于內(nèi)部短路、外部加熱，或者電池自身在大電流充放電時(shí)自身發(fā)熱，使電池內(nèi)部溫度升高到90~100 ℃左右，鋰鹽LiPF6 開始分解，而且電極材料表面固體電解質(zhì)界面膜(solid electrolyte interface films，SEI) 發(fā)生分解，并放出熱量使電池溫度上升到110~120 ℃左右，由于負(fù)極表面的SEI 膜被破壞，因此失去保護(hù)的非?；顫姷腖iC6 與溶劑及粘結(jié)劑發(fā)生放熱反應(yīng)。進(jìn)一步把電池溫度推高到150 ℃，此溫度下又有新的劇烈放熱反應(yīng)發(fā)生，例如電解質(zhì)大量分解，生成PF5，PF5 進(jìn)一步催化有機(jī)溶劑發(fā)生分解反應(yīng)等。電池溫度再進(jìn)一步升高到180~300℃，充電態(tài)正極材料開始發(fā)生劇烈分解反應(yīng)，電解液發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，釋放出大量的熱，產(chǎn)生高溫和大量氣體，電池發(fā)生燃燒爆炸。電池?zé)崾Э匕l(fā)生過(guò)程見圖1。圖1 中所標(biāo)示的溫度
是粗略值，與具體電池的材料組成相關(guān)。分析電池發(fā)生熱失控的過(guò)程，如圖1 所示，如果能在初期控制電池溫度的上升，就可以控制電池?zé)崾Э亍Ｒ虼?，可以通過(guò)下列控制策略來(lái)控制電池溫度的上升，從而解決動(dòng)力鋰離子電池的安全問(wèn)題。
●減少化學(xué)反應(yīng)的放熱量。例如對(duì)于負(fù)極SEI 膜分解放熱，采用低比表面積的碳負(fù)極材料，可以降低SEI 膜的量，從而降低SEI 膜的分解放熱量。
●控制放熱反應(yīng)速率，降低產(chǎn)熱速度。例如穩(wěn)定的SEI 膜，電解液阻燃劑等等。
●提高放熱反應(yīng)發(fā)生的溫度。例如采用高穩(wěn)定性的正極材料。
●改善電池散熱，緩解電池溫升。
以上是動(dòng)力鋰離子電池?zé)崾Э氐囊话憧刂撇呗裕瑢?duì)于特定的動(dòng)力電池，需要詳細(xì)分析電池的熱失控微觀過(guò)程，抓住主要矛盾，就可以解決/ 改善動(dòng)力鋰離子電池的安全性。要達(dá)到電池?zé)崾Э氐目刂?，需要了解電池關(guān)鍵材料對(duì)電池?zé)崾Э氐挠绊憽?/p>
