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发布时间:2025-11-11 14:11:22浏览量:29次
锂离子电池热失控并非瞬间发生的爆炸过程,而是遵循“萌芽 - 发展 - 爆发 - 衰减”的阶段性规律,每个阶段都呈现出独特的热行为、电化学特征与物质变化,清晰划分这些阶段是掌握热失控本质的关键。热失控的阶段性演变本质上是电池内部化学反应不断升级、能量持续释放的过程,各阶段之间存在明确的临界节点与特征信号。

萌芽阶段即热积累期,此阶段电池温度从正常工作区间(25 - 45℃)缓慢升至 90 - 120℃,核心特征是产热速率轻微高于散热速率。此时负极 SEI 膜开始分解,释放少量热量与甲烷、乙烷等气体,电池电压出现小幅波动,外观无明显变化,但内部已形成热失控的初始条件。发展阶段为连锁反应期,温度快速攀升至 150 - 200℃,正极材料开始分解并释放氧气,电解液在高温与氧气作用下发生剧烈氧化反应,产生大量热量使温度进一步升高,形成“热反馈”循环,电池外壳出现鼓包,伴随少量气体泄漏与异味。
爆发阶段是能量释放高峰期,温度瞬间突破 300℃并可达 800℃以上,正极深度分解产生的氧气与电解液、粘结剂等有机成分发生猛烈燃烧反应,电池外壳破裂,出现喷焰、冒烟现象,同时释放出一氧化碳、氟化氢等有毒有害气体,电压急剧下降至零。衰减阶段为反应衰退期,随着活性物质与电解液的消耗,放热反应逐渐减弱,电池温度缓慢下降,但残留的高温残渣仍存在复燃风险,且有毒气体持续释放。准确识别各阶段的特征信号,如温度突变点、气体成分变化、电压异常波动等,可为热失控的早期预警与应急处置提供科学依据,实现“早发现、早干预”。