三元锂电池自燃原因是什么

　　【太平洋汽车网】锂离子电池起火原因，可以划分成两个大部分，自身原因和外部原因。自身原因重要是指自身材料、结构热稳定性的好坏，对火灾发生与否的影响；外部原因，指各种滥用手段，引发的锂离子电池火灾。

　　在动力锂电池普及应用的初期，由于对电池性能认识不足，自身设计相关经验的缺乏以及使用者对系统的不熟悉，出现过一些事故。加之电动汽车这种新兴势力时时刻刻活在观察者眼光下的处境，使得锂离子电池火灾影响尤为广泛。

　　1.1自身原因锂离子电池由正极材料，负极材料和电解液组成，这几部分的热稳定性，直接影响着电芯发生热失控的可能性。

　　负极材料的热稳定性的影响因素目前应用的负极材料，绝大部分是碳材料。在高温条件下，石墨容易与电解液发生反应，尤其电池荷电量高的状态，LiC6更是能够提升反应的激烈性。

　　有研究发现，负极开始反应放热的温度起点，与碳材料的颗粒度有关，颗粒越大，其开始反应的温度就越高，也就越安全。同时，不同结构的碳材料参与电解液的反应，其放热量并不相同，石墨就比无定型碳（重要指软碳和硬碳）放热量大。

　　正极材料热稳定性的影响因素当前应用广泛的锂离子电池正极材料，都是锂的化合物。磷酸铁锂，锰酸锂和三元锂，假如泛泛的说，三者的安全性是从高到低排列的。而有人专门对正极材料在这些电池安全性中的影响做了研究。

　　研究认为，锂的化合物分子式中，锂的含量越高，其热稳定性就越差，开始与电解液反应的温度就越低。有个定量的比较，分子式中各个原子的比例系数，当锂的系数是0.25时，其反应温度为230°C；假如这个数值变成1，其起始反应温度就变成了170°C。此外，假如正极材料中含有除了锂以外的其他金属元素，则含锰元素的正极材料比含镍元素的正极材料热稳定性好。

　　电解液热稳定性影响因素电解液可以说是热稳定性问题的核心，它的稳定性直接影响整个体系的稳定性。有人针对电解液的热稳定性做了一些列研究，结果表明：电解液中的碳酸二甲酯含量越高，其热稳定性越差，越容易与正负极材料发生反应；电解液与越多类型材料相容性差，也就是在较低的温度下可以与多种不同的盐类发生反应，说明它越活泼，其热稳定性就越差。

　　老化带来的热失控老化是一个综合的过程，负极SEI膜结构老化，出现破损，引发自生热过程；负极锂枝晶堆积，造成内短路或者遇到高温环境与电解液激烈反应。老化带来的内阻上升，使得热积累出现的概率上升。总的来说，老化与热失控风险存在正相关性。

　　1.2各种滥用下的热失控因素锂离子电池的滥用，一般指由于意外事故或者管理系统故障造成对电池不恰当的使用。

（图/文/摄：太平洋汽车网 问答叫兽）