锂电池起火,其根本原因是电池内部的热量未能如设计般有效释放,导致内外部燃烧物达到燃点从而引发火灾。主要起火原因包括外部短路、外部高温以及内部短路。
内部短路通常源于电池的滥用,例如过充过放引发的支晶现象,或电池生产过程中混入的杂质灰尘等。这些因素可能刺穿隔膜,引发微短路。电能释放带来的温升会促使材料发生化学反应,进一步加剧短路,形成更大的短路电流。这种相互增强的破坏过程最终可能导致热失控。
外部短路虽然在实际车辆运行中发生的概率较低,但仍需警惕。整车系统通常配备有熔断丝和电池管理系统BMS以提供保护,同时电池本身也能承受短时间的大电流冲击。然而,在极端情况下,如果短路点越过整车熔断器且BMS失效,长时间的外部短路可能导致电路中的连接薄弱点烧毁,尽管这种情况很少导致电池热失控。为了更有效地防止外部短路引发的危害,许多PACK公司采用了在回路中加入熔断丝的做法。
外部高温也是锂电池起火的一个重要原因。由于锂离子电池结构的特性,高温环境下SEI膜、电解液、EC等会发生分解反应,电解液的分解物还会与正极、负极发生反应。这些反应导致大量热量产生,隔膜融化并可能引发内部短路。电能量的释放进一步加剧热量产生,这种相互增强的破坏过程可能导致电芯防爆膜破裂、电解液喷出并引发燃烧。