熱失控會(huì)導(dǎo)致鋰電池溫度升高，這一現(xiàn)象主要源于鋰電池內(nèi)部的一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和能量釋放過程。以下是對(duì)此現(xiàn)象的詳細(xì)解釋：

熱失控的定義

熱失控是指鋰電池單體放熱連鎖反應(yīng)引起電池溫度不可控上升的現(xiàn)象。這種放熱連鎖反應(yīng)會(huì)迅速增加電池內(nèi)部的熱量，導(dǎo)致電池溫度急劇升高。

熱失控的誘因

熱失控通常由三種濫用條件觸發(fā)：機(jī)械濫用、電濫用和熱濫用。

1.機(jī)械濫用：包括碰撞、擠壓和針刺等，這些外部力量會(huì)破壞電池的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致內(nèi)部隔膜破裂，正負(fù)極直接接觸，從而引發(fā)內(nèi)部短路和放熱反應(yīng)。

2.電濫用：包括過充電、過放電和短路等。過充電會(huì)導(dǎo)致金屬鋰沉積在負(fù)極表面形成鋰枝晶，過放電則會(huì)在正極沉積形成銅枝晶，這些枝晶的生長(zhǎng)會(huì)穿透隔膜，影響電池的安全性能和電化學(xué)性能，進(jìn)而引發(fā)熱失控。

3.熱濫用：是指電池使用溫度超出其能承受的范圍。高溫會(huì)加速電解液的揮發(fā)和電極材料的劣化，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大，容量減少，并可能引發(fā)內(nèi)部短路和放熱反應(yīng)。

熱失控導(dǎo)致溫度升高的過程

1.內(nèi)短路引發(fā)放熱：內(nèi)短路時(shí)，電阻很小，發(fā)熱功率瞬間變大，產(chǎn)生熱量累積，溫度升高。

2.副反應(yīng)大量發(fā)生：隨著溫度的升高，電池內(nèi)部的鋰鹽、SEI膜、電解質(zhì)等開始分解，并發(fā)生一系列劇烈的放熱反應(yīng)。例如，LiPF6分解、SEI膜分解、嵌入石墨的鋰離子與電解液、黏結(jié)劑發(fā)生反應(yīng)等。

3.正極材料分解：當(dāng)電池溫度達(dá)到200℃以上時(shí)，正極材料開始分解，釋放出大量熱和氣體，進(jìn)一步推高電池溫度。

4.電解液與負(fù)極反應(yīng)：在250~350℃的溫度范圍內(nèi)，嵌鋰態(tài)負(fù)極開始與電解液發(fā)生反應(yīng)，釋放出更多的熱量和氣體。

5.燃燒爆炸：隨著溫度的持續(xù)升高和氣體的積聚，電池最終可能發(fā)生燃燒或爆炸。

熱失控的嚴(yán)重后果

熱失控不僅會(huì)導(dǎo)致電池性能的急劇下降，還可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等危及人身安全和財(cái)產(chǎn)損失的事故。因此，深入了解熱失控的機(jī)理和特征，對(duì)于預(yù)防和控制鋰電池的安全問題具有重要意義。

綜上所述，熱失控導(dǎo)致鋰電池溫度升高的原因是多方面的，包括內(nèi)短路引發(fā)的放熱反應(yīng)、電池內(nèi)部副反應(yīng)的劇烈發(fā)生、正極材料的分解以及電解液與負(fù)極的反應(yīng)等。這些過程相互促進(jìn)，形成一個(gè)強(qiáng)烈的放熱連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電池溫度急劇升高。