鋰離子電池的安全性

鋰離子電池的安全問題，其內涵原因是電池內部熱量失控，熱量積聚，構成電池內部溫度不斷上升，其外部性能是燃燒、爆炸等劇烈的能量釋放現象。

電池是一種高密度的能量載體，存在固有的不安全因素。能量密度越高，能量劇烈釋放的影響越大，安全問題也越大。汽油、天然氣、乙炔等高能量載體，也存在同樣的問題，每年爆發的安全事故數不勝數。

不同的電化學體系、不同的容量、工藝參數、應用環境和應用程度對鋰離子電池的安全性有很大的影響。

由于電池儲存能量，在能量釋放的過程中，當電池的熱損耗和積累速率大于散熱速率時，電池內部溫度會繼續升高。鋰離子電池陽極活性高的數據和有機電解液組成、熱條件下非常短暫的攻擊強烈的化學反應,這種反應會攻擊很多熱量,甚至導致熱失控的重要原因是電池攻擊的危險。

鋰離子電池內部的熱失控現象表明，電池內部的一些化學反應并不是我們所期待的那樣可控、有序，而是呈現出不可控、無序的狀態，導致能量的快速、劇烈釋放。

那么，讓我們看看，伴隨著大量的熱攻擊的化學反應會導致熱失控。

1.SEI膜分化，電解質放熱副反應

鋰離子電池在一次循環過程中形成固體電解質膜。我們不期望SEI膜太厚，也不期望它是完全缺席的。合理的SEI膜存在，可以保護負性活性物質，不與電解液發生攻擊反應。

但是當電池內部溫度達到130℃左右時，SEI膜會發生分化，導致負極完全暴露。電解液會在電極表面出現分化并釋放熱量，導致電池內部溫度的激活和升高。

這是鋰離子電池的第一個放熱副用途，也是一系列熱失控問題的起點。

2.電解液熱分異

由于電解液在負極的放熱副用途，電池內部溫度不斷升高，導致LiPF6與電解液中的溶劑進一步熱分化。

這次二次反應攻擊的溫度規劃大致在130c到250c之間，在此階段之后會有大量的熱攻擊，進一步推高電池內部溫度。

3.正電極數據的熱微分

隨著電池內部溫度的進一步升高，活性物質在正電極上的攻擊分化，這種反應一般攻擊在180℃~500℃之間，并伴隨著大量的熱和氧的攻擊。

活性物質分化出現的熱量不同，釋放的氧含量也不同。磷酸鐵鋰陽極數據由于在分化過程中受到的熱攻擊較少，所以在總的正極信息猜測中，熱穩定性是最優的。鎳鈷錳三元組數據分化會發作較多的熱，同時伴有大量的氧釋放，發作短暫燃燒或爆破，因此安全性較低。