锂电池的热失控安全保护赛尔特解决方案产品
用“芯”防护,“芯”安全
针对本文技术文章锂电池的热失控安全保护解决方案中的---“安全装置”,赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案产品:
产品一:
电芯过热分断器 Cell Overheat Breaker (COB)
全新设计产品
部份特点:
温度敏感元件 / 动作温度范围(72 ~ 230 )℃ / 动作温度精确 ±2 ℃ / 满足15Ir@3 ms瞬时电流冲击需求 / 低内阻,低功耗 / 一体化、扁平设计 / 一次性动作不可复位 / 符合RoHS,REACH / 适用于18650电芯 / 可定制化服务。
产品二:
温度保险丝-合金型 Thermal-Link Alloy Type (ATCO)
针对电芯热失控保护全新设计的产品:YF系列
部份特点:
温度敏感元件 / 小尺寸 / 动作温度精确 ±2 ℃ / 一次性动作不可复位 / 符合RoHS,REACH / 可定制化服务。
适用于:
软包电池、圆柱电池。
原理:
锂电池的故障特性是异常发热,利用低熔点合金作为锂电池的电气连接保护,在出现单一异常时,切断热传导路径及放电路径,实现热电分离,减少热扩散发生的概率。
如需了解更多信息,请联系:sales@SETfuse.com
技术文章
锂电池的热失控安全保护赛尔特解决方案(仅供参考)
锂电池热失控原因
锂电池热失控(Thermal Runaway)是指电池在某些异常条件下温度快速升高,导致不可控的化学反应,最终可能引发燃烧或爆炸。其主要原因包括:
过充电/过放电:
电池电压超出安全范围,导致电解液分解、产气或电极材料结构破坏。
短路:
内部短路(如制造缺陷、隔膜破损)或外部短路(如线路故障)引发高电流和局部过热。
高温环境:
外部高温(如火灾、阳光暴晒)或电池散热不良,使电池温度超过临界点。
机械损伤:
撞击、挤压、刺穿等导致电池内部结构破坏,引发短路或电解液泄漏。
制造缺陷:
电极材料杂质、隔膜缺陷或组装不当,增加热失控风险。
电池老化:
循环使用后,电池内部材料退化,副反应增加,可能诱发热失控。
现象
热失控的过程通常伴随以下现象:
温度快速升高:电池温度可迅速升至数百摄氏度。
气体释放:
电解液分解产生大量可燃气体(如H₂、CO、CH₄),导致电池鼓胀或喷射。
烟雾和火焰:
电池外壳破裂,释放有毒烟雾,甚至引发燃烧或爆炸。
电性能异常:
电压异常波动,容量快速下降。
物理变形:
电池可能膨胀、破裂或喷出电解液。
解决方案
针对热失控的预防和控制,需从设计、制造、使用和应急管理多方面入手。
改进电池设计:
材料优化:
采用高热稳定性的正极材料(如磷酸铁锂LFP替代三元材料NCM)、耐高温电解液和陶瓷涂层隔膜。
安全装置:
在电池单体中加入防爆阀、热敏电阻或过温度熔断器,及时释放压力或切断电流。
热管理:
设计高效的电池热管理系统(BMS),通过液冷或风冷控制温度。
制造质量控制:
提高生产工艺一致性,减少杂质、缺陷。
严格筛选和测试电池单体,确保无内部短路隐患。
电池管理系统(BMS)优化:
实时监控电压、电流、温度,及时检测异常。
设置过充、过放、过温保护机制,自动切断电路。
引入AI算法预测热失控风险。
锂电池热失控是多因素耦合的结果,涉及设计、制造和使用环节。通过优化材料、加强BMS管理、规范使用行为和完善应急措施,可以显著降低热失控风险。
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