鋰離子電池的工作溫度範圍很窄,在+15~+45℃之間。電池單元的安全性、使用壽命和迴圈穩定性,以及相關電氣設備系統的功能安全,在很大程度上取決於是否能把電池單元維持在參數範圍內,如果溫度超過臨界水準,電池便會發生熱失控。
熱失控是蓄電池不可避免的一個問題,那麼預防鋰離子電池熱失控方法有哪些呢?
一、電池單元
電池單元的監控非常重要。根據骨牌效應,如果一個電池單元發生熱失控,隨後就會擴及到其他電池單元、整個電池,乃至於整個電氣設備。我們所熟悉的圓柱形18650鋰離子電池,具有出色的機械和熱力學性能:金屬外殼使它們更加堅固耐用,並且可用作散熱器;纏繞結構可將陽極和陰極分開多次,從而提高安全性。
但這並不表示,圓柱形18650鋰離子電池不會發生熱失控現象,故熱管理系統是極為關鍵的。避免電池熱失控的發生,除了要有全面熱力學技術外,快速和精確的測量對於鋰離子電池結構也非常關鍵。理想情況下,每個電池單元上應會有一至兩個溫度感測器。
二、電池組
電池單元的數量和配置,對電池組來說十分重要:將24個鋰離子電池排成一列:溫度分佈相對均勻;3×8鋰離子電池:內部熱點;5×5鋰離子電池:內部溫度較高的熱點。
除了電池單元的配置之外,在使用電池設備時,設備的其他配置也很關鍵,在一定程度上能降低熱失控的發生概率。