電池熱失控，簡而言之，是指電池在無外部熱源作用下，由于內部電化學反應失控導致大量熱量產生，進而引發(fā)電池溫度急劇上升，最終可能引發(fā)燃燒、爆炸等嚴重后果的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的發(fā)生，往往伴隨著電池內部復雜化學反應的連鎖啟動，如電解液的氧化分解、固體電解質界面膜（SEI）的破裂、正極材料的熱分解等。

電池熱失控的觸發(fā)條件多種多樣，大致可分為內部因素和外部因素兩大類。內部因素主要包括電池設計缺陷、制造工藝問題、材料穩(wěn)定性不足等；外部因素則涵蓋過充、過放、短路、高溫環(huán)境、機械濫用等。

1. 內部因素：

設計缺陷：電池內部結構不合理，如正負極間距過近、電解液配方不當?shù)?，都可能增加熱失控的風險。

制造工藝問題：生產過程中的質量控制不嚴，如雜質混入、組裝精度不足等，也可能導致電池內部短路或性能不穩(wěn)定。

材料穩(wěn)定性：電極材料、電解液等關鍵材料在高溫、高壓等極端條件下可能發(fā)生分解，釋放大量熱量和氣體。

2. 外部因素：

過充與過放：長時間或超出規(guī)定范圍的充放電會導致電池內部壓力增大，電解液分解產生氣體和熱量，加速熱失控進程。

短路：內部短路和外部短路均可能引發(fā)電池瞬間大電流放電，產生大量熱量，使電池溫度急劇上升。

高溫環(huán)境：高溫會加速電池內部化學反應速率，增加熱量產生，同時降低電池散熱效率，形成熱積累。

機械濫用：如擠壓、碰撞等物理作用可能導致電池內部結構損壞，引發(fā)短路或漏液等安全問題。

一旦電池發(fā)生熱失控，其產生的熱量和可燃性氣體會迅速擴散，可能引發(fā)相鄰電池的熱失控，形成連鎖反應。這種傳播機制主要包括熱能傳導、電能傳導和氣體傳播三種方式。

1. 熱能傳導：熱失控電池的高溫通過直接接觸傳遞給相鄰電池，導致被加熱電池內部溫度迅速上升，進而引發(fā)熱失控。

2. 電能傳導：熱失控電池可能因內部短路導致電壓異常，通過電連接傳遞給其他電池，加劇熱失控的傳播。

3. 氣體傳播：熱失控產生的可燃性氣體和電解液蒸汽在電池模塊內擴散，可能引發(fā)其他電池的熱失控或燃燒。

電池熱失控的風險評估需綜合考慮電池類型、使用環(huán)境、使用條件等多個因素。不同類型的電池（如鋰離子電池、鉛酸電池等）具有不同的熱失控特性和反應速率；使用環(huán)境的溫度、濕度、通風條件等也會影響熱失控的發(fā)生概率和后果嚴重程度；使用條件如充放電速率、負載大小等同樣重要。江蘇費爾曼研發(fā)的電芯壓力容器裝置滿足UL 9540A 標準中對于電芯熱失控測試需求，可實現(xiàn)滿足市售電池放置、內部腔體抽真空、充氮功能以及壓力、溫度、氧氣濃度等參數(shù)測量，歡迎您的咨詢。