鉛酸蓄電池熱失控

研究人員選取初始狀態(tài)非常近似的一組電芯進行測試。電芯分別經(jīng)歷恒流恒壓充電過程和恒流放電過程，以同樣的充放電參數(shù)進行循環(huán)壽命測試。電芯按照不同循環(huán)次數(shù)劃分組別，新電芯（1次循環(huán)），200次循環(huán)電芯，400次循環(huán)，600次循環(huán)，800次循環(huán)，1000次循環(huán)電芯，共6組。將樣品置于同樣的環(huán)境下以相同功率加熱，其熱失控情況形下圖所示。循環(huán)次數(shù)越多的電芯，其熱失控開始的時間越早，作者分析原因，是因為SEI膜的老化，使得其結構發(fā)生了變化，越來越易于分解。關于1000次循環(huán)電芯的熱失控現(xiàn)象作者并沒有給出解釋，本文不妄作猜測。圖中明顯區(qū)分成三個階段：電芯溫度緩慢上升階段，溫度急劇上升階段和瞬間溫度劇烈上升階段。這恰好對應了其他研究中提出的關于熱失控階段劃分理論

鉛酸蓄電池熱失控

階段的劃分方法存在著不同的說法，核心應該是，跨越了哪個點，熱趨勢將無法逆轉(zhuǎn)。有理論認為這個點是隔膜的大規(guī)模溶解。在此之前，溫度降下來，物質(zhì)活性下降，反應會減緩。一旦突破這個點，正負極已經(jīng)直接相對，電芯內(nèi)部溫度不可能被降低，無法終止反應的繼續(xù)了。該理論將熱失控劃分為三個階段，自生熱階段（50℃-140℃），熱失控階段（140℃-850℃），熱失控終止階段（850℃-常溫），文獻提供的隔膜大規(guī)模融化溫度起始于140℃。不同材料類型的電芯，具體溫度會有區(qū)別，為了說明方便，只針對一種電芯的數(shù)據(jù)表述。