過(guò)充電誘發(fā)電動(dòng)車用鋰電池?zé)崾Э匦袨榉治?

袁威，梁棟，褚燕燕，劉一榮

1. 中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510006

2. 廣東省消防科學(xué)與智能應(yīng)急技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510006

3. 中山大學(xué)智能工程學(xué)院，廣東 廣州 510006

4. 中國(guó)信息通信研究院，北京 100191

近些年來(lái)，與電動(dòng)車鋰電池相關(guān)的火災(zāi)和爆炸事故頻繁發(fā)生［1-2］。熱失控（TR，thermal runaway）是鋰電池安全事故中必然伴隨的現(xiàn)象。為提高鋰電池安全性，控制乃至解決熱失控問(wèn)題引發(fā)了廣泛關(guān)注［3］。觸發(fā)鋰電池?zé)崾Э匦袨榈脑蛑饕譃闊釣E用（thermal abuse）［4-6］、電濫用（electrical abuse）［7-8］和機(jī)械濫用（mechanical abuse）［9］。日常生活中，發(fā)生的鋰電池?zé)崾Э厥鹿屎艽笠徊糠钟呻姙E用觸發(fā)［10］。過(guò)充電是電濫用中最常見(jiàn)的一種誘發(fā)電池?zé)崾Э氐姆绞?，在日常生活中過(guò)充電可能由電氣故障引發(fā)，是鋰電池安全研究的重點(diǎn)［11］。針對(duì)低倍率下的過(guò)充電試驗(yàn)，Ren 等［12］測(cè)試了電池在1/3C 至1C 低倍率充電、散熱環(huán)境和有無(wú)約束板條件下的過(guò)充電行為和失效機(jī)理。結(jié)果表明，在低倍率下充電電流對(duì)電池的過(guò)充電行為影響很小，并且電池上的泄壓設(shè)計(jì)和良好的散熱性能可顯著改善電池的過(guò)充性能。針對(duì)其他倍率下的過(guò)充試驗(yàn)，龐靜等［13］研究了錳酸鋰電池在1C、2C和3.3C 倍率下的過(guò)充電特性。結(jié)果表明，正極活性物質(zhì)對(duì)于電池的過(guò)充電特性影響極大，且在高倍率條件下過(guò)充電池的產(chǎn)熱速率遠(yuǎn)高于低倍率。針對(duì)不同正極材料的鋰電池， Wang等［14］研究了包括LiFePO4（LFP）、Li［Ni1/3Co1/3Mn1/3］O2（NCM111）、Li［Ni0.6Co0.2Mn0.2］O2（NCM622）和Li［Ni0.8Co0.1Mn0.1］O2（NCM811）4 種正極材料的鋰電池過(guò)充電行為和熱失控特征。結(jié)果表明，在相同的過(guò)充電條件下，LFP電池發(fā)生熱失控的時(shí)間相比于其他幾種電池更短，說(shuō)明其耐過(guò)充性能差。Ouyang 等［15］研究了NCM+LMO/石墨鋰離子電池的過(guò)充電行為，研究中將鋰電池的過(guò)充電過(guò)程分為4個(gè)階段，并提出內(nèi)短路是造成電池?zé)崾Э氐年P(guān)鍵因素。為深入探究過(guò)充電對(duì)鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，Mao 等［16］探究了在過(guò)充電循環(huán)下鋰離子電池的熱行為，并使用掃描電鏡（SEM，scanning electron microscope）和電感耦合等離子體-發(fā)射光譜儀（ICP-OES， inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy）觀察過(guò)充電期間電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，過(guò)充電后電池的厚度增加，且在絕熱條件下電池發(fā)生熱失控的概率更大。苗冬梅等［17］將磷酸鐵鋰電池過(guò)充至4.6、4.8 和5.0 V，將過(guò)充后的電池解剖后進(jìn)行掃描電鏡分析。結(jié)果表明，過(guò)充會(huì)破壞電池內(nèi)部正負(fù)極材料，造成電池不可逆容量損失。進(jìn)一步地，考慮到電池外部與電氣設(shè)備的連接，張萬(wàn)民等［18］分析了電動(dòng)車鋰電池起火原因，認(rèn)為電氣故障是造成火災(zāi)的主要因素。此外，研究人員還采用電池溫度、壓力、電壓、產(chǎn)熱量和產(chǎn)氣量等指標(biāo)用于衡量電池?zé)崾Э匦袨樘卣鳎?9-20］。上述成果對(duì)于認(rèn)識(shí)過(guò)充電誘發(fā)的鋰電池?zé)崾Э匦袨榫哂兄匾饬x。

國(guó)標(biāo)GB/T 31485 針對(duì)鋰離子電池在1C 倍率條件下的過(guò)充安全性測(cè)試提出了一定要求。隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展，快充逐漸成為主流，但針對(duì)多C倍率條件下的過(guò)充電誘發(fā)電池?zé)崾Э氐难芯咳杂胁蛔?。以市?chǎng)占有率50%以上的某商用18650型錳酸鋰電池為研究對(duì)象，本文進(jìn)行了不同倍率下的過(guò)充充電試驗(yàn)。并分析了電池外部表面溫度、溫升及其熱失控后的噴射火焰、爆炸行為，以研究過(guò)充電引起的電池?zé)崾Э匦袨槟Ｊ健?/p>

1 過(guò)充電誘發(fā)鋰離子電池?zé)崾Э貦C(jī)理

1.1 鋰電池?zé)崾Э丶皣娚淙紵^(guò)程

鋰電池?zé)崾Э剡^(guò)程如圖1 所示。從圖1 中可以看出，鋰電池?zé)崾Э剡^(guò)程分為緩慢溫升、快速溫升、急劇溫升和自然冷卻4個(gè)階段，每個(gè)階段中電池表現(xiàn)出不同的溫升速率。在電池快速溫升和急劇溫升之間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為熱失控觸發(fā)點(diǎn)，熱失控觸發(fā)后，電池將經(jīng)歷急劇溫升過(guò)程，急劇溫升過(guò)程持續(xù)的時(shí)間極短，但電池溫升最劇烈，此階段的電池處在最危險(xiǎn)的狀態(tài)。急劇溫升階段，由于副反應(yīng)加劇、內(nèi)部壓力升高，在高溫環(huán)境的影響下，電池將經(jīng)歷類似高壓容器泄漏噴射燃燒的過(guò)程，分別為電池安全閥打開(kāi)、汽化電解液從電池上部開(kāi)口噴出、火星飛濺、發(fā)生燃燒與爆炸和火焰熄滅。在此過(guò)程中，電池內(nèi)部在極短時(shí)間內(nèi)積累并釋放出大量能量，產(chǎn)生并排放出大量氣體，在電池殼體內(nèi)部造成高壓的化學(xué)反應(yīng)與狀態(tài)變化，內(nèi)部反應(yīng)速率極快。在高溫環(huán)境的加持下，電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體發(fā)生膨脹，使得化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿饶芰浚趬毫︶尫诺耐瑫r(shí)內(nèi)部可燃物噴出，產(chǎn)生強(qiáng)烈的光、熱和聲響。

圖1 鋰電池?zé)崾Э氐湫瓦^(guò)程Fig.1 Typical process of thermal runaway of lithiumion battery

1.2 鋰電池?zé)崾Э貦C(jī)理

商用鋰離子電池結(jié)構(gòu)主要包括陰極、陽(yáng)極、隔膜、電解質(zhì)、集流體和電池外殼。在過(guò)充電期間，電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量熱量。其中在過(guò)充電前期，電池溫升由焦耳熱占主導(dǎo)作用，該階段為緩慢溫升過(guò)程。在過(guò)充電中后期，由陰極、陽(yáng)極和電解質(zhì)之間的一系列副反應(yīng)產(chǎn)熱占主導(dǎo)，此時(shí)電池溫升由快速溫升過(guò)程過(guò)渡到急劇溫升過(guò)程。熱失控全過(guò)程電池與外部環(huán)境進(jìn)行熱量交換的能量守恒方程為

其中m為電池質(zhì)量（kg），cp為定壓比熱容［J/（kg·℃）］，dT/dt為電池平均溫度的升高速率（℃/s），Qbat為電池內(nèi)部總產(chǎn)熱速率（J/s），Qcond，Qconv，Qrad分別為電池與外部環(huán)境之間通過(guò)熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱和輻射換熱3種形式進(jìn)行熱交換的速率（J/s）。

在過(guò)充電前期，電池內(nèi)部并未發(fā)生熱失控，其內(nèi)部產(chǎn)熱包括反應(yīng)熱Qreact（J/s），焦耳熱Qjoule（J/s）和極化熱Qpolar（J/s）。其中反應(yīng)熱也被稱為熵?zé)幔c電池內(nèi)部鋰離子在嵌入和脫出電極過(guò)程中的熵變相關(guān)聯(lián)［21］。焦耳熱主要在電池的3 個(gè)部位產(chǎn)生，分別為活性材料內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱，電解質(zhì)中離子傳輸產(chǎn)生的熱量和集流體產(chǎn)熱。極化熱由歐姆極化、濃差極化和電化學(xué)極化3 部分極化產(chǎn)熱組成［22］。電池內(nèi)部總產(chǎn)熱速率計(jì)算方程為

在過(guò)充電中后期，電池內(nèi)部發(fā)生內(nèi)短路，釋放出大量熱量，導(dǎo)致電池溫度升高，觸發(fā)電池內(nèi)部陰極、陽(yáng)極和電解質(zhì)之間發(fā)生一系列副反應(yīng)。此時(shí)，電池發(fā)生熱失控現(xiàn)象，溫度急劇升高，甚至發(fā)生著火和爆炸行為。副反應(yīng)產(chǎn)熱速率Qside（J/s）包括錳溶解產(chǎn)熱速率QMn（J/s），負(fù)極沉積鋰與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)熱速率QLi（J/s），SEI 膜分解產(chǎn)熱速率QSEI（J/s），電解質(zhì)氧化產(chǎn)熱速率Qele（J/s），負(fù)極分解產(chǎn)熱速率Qanode（J/s）和正極分解產(chǎn)熱速率Qcathode（J/s）。此時(shí)電池內(nèi)部總產(chǎn)熱速率計(jì)算方程為［23］

2 過(guò)充電倍率對(duì)熱失控的影響

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

本研究中使用的電池是商用18650 LiMn2O4（LMO）/石墨電池，標(biāo)稱容量為1.2 Ah，標(biāo)稱電壓為3.7 V，充電截止電壓4.2 V。在對(duì)電池進(jìn)行過(guò)充電試驗(yàn)前，需要對(duì)電池樣品充電至4.1 V，并靜置24 h，確保電池內(nèi)部狀態(tài)穩(wěn)定。使用鋰電池充放電測(cè)試儀（新威BTS-5V12A）對(duì)電池進(jìn)行初步充電。圖2（a）為對(duì)錳酸鋰電池進(jìn)行過(guò)充電的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。使用電池夾具將電池固定，在電池徑向施加1 N·m的預(yù)緊力以防電池在熱失控期間受到爆炸沖擊后的固定失效。電池底部、兩側(cè)與固定夾具之間貼附云母片用于隔熱，以減少在過(guò)充電期間通過(guò)夾具傳導(dǎo)的熱量損失。使用耐高溫鐵氟龍膠帶將3個(gè)K 型熱電偶固定在電池表面不同位置，如圖2（b）所示。高精度數(shù)據(jù)采集儀（HIOKI MEMORY HiLOGGER LR8450）被用于采集實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溫度數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)過(guò)充電誘發(fā)的電池?zé)崾Э氐难葑冞^(guò)程，其采樣時(shí)間間隔為1 s，采樣精度為±0.1 ℃。直流電源為電池兩端加載不同C 倍率的充電電流。使用攝像機(jī)記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

圖2 試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2 Schematic diagram of the experimental setup

2.2 過(guò)充試驗(yàn)全過(guò)程燃燒與爆炸行為分析

在錳酸鋰電池兩端加載不同C倍率的電流進(jìn)行過(guò)充試驗(yàn)，工況包括從1C 到3C 倍率過(guò)充5 種工況，每種倍率分別進(jìn)行兩組試驗(yàn)，在文中編號(hào)分別為（1）和（2），試驗(yàn)具體結(jié)果如表1所示。

表1 不同C倍率下過(guò)充誘發(fā)電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)對(duì)比1）Table 1 Experimental comparison of thermal runaway of batteries induced by overcharge at different C rates

由表1 可知， 2C 到3C 電流進(jìn)行過(guò)充的6 組錳酸鋰電池均發(fā)生熱失控現(xiàn)象；1.5C 電流過(guò)充試驗(yàn)中，僅有一組試驗(yàn)發(fā)生熱失控現(xiàn)象；1C 電流過(guò)充試驗(yàn)中，兩組電池均未發(fā)生熱失控現(xiàn)象。結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，錳酸鋰電池在高倍率過(guò)充條件下發(fā)生熱失控的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低倍率條件。同時(shí)，發(fā)生熱失控現(xiàn)象的電池表面溫度急劇升高，大部分可以觀察到劇烈的燃燒與爆炸行為。高倍率過(guò)充條件下，電池更快達(dá)到熱失控狀態(tài)，3C 倍率過(guò)充條件下電池達(dá)到熱失控的平均時(shí)間比2.5C、2C和1.5C倍率過(guò)充條件分別縮短36.0%、105.5%和233.4%。電池外表面貼附的熱電偶測(cè)得過(guò)充電觸發(fā)電池?zé)崾Э氐臏囟确秶?0～160 ℃之間，熱失控最高溫度范圍在390～560 ℃之間。

如圖3 所示，電池在1C 倍率下進(jìn)行過(guò)充，并未發(fā)生熱失控現(xiàn)象，但電池在發(fā)生噴閥后也發(fā)生失效。以該組試驗(yàn)作為對(duì)照，圖4為錳酸鋰電池在1.5C 到3C 倍率下過(guò)充發(fā)生后發(fā)生熱失控現(xiàn)象的全過(guò)程，其中每種工況選取的是較為典型的一組。由圖3可知，在電池安全閥打開(kāi)后，汽化的電解液噴出的動(dòng)作幾乎同時(shí)出現(xiàn)。由此可知，在安全閥打開(kāi)之前，電池內(nèi)部產(chǎn)生了大量的氣體，導(dǎo)致圓柱形電池的內(nèi)部壓力逐漸升高，壓力在達(dá)到安全閥開(kāi)啟的閾值后發(fā)生噴閥現(xiàn)象。從圖4 中1.5C（1）和圖3 中1C 的電池可以發(fā)現(xiàn)明顯的鼓包現(xiàn)象，再次證明了上述推斷。而實(shí)驗(yàn)中電池上部飛濺的火星，則為電池內(nèi)部可燃物質(zhì)，如電極材料和鋁箔。此外，過(guò)充倍率為1.5C～3C 的電池均發(fā)生燃燒現(xiàn)象，且2C～3C 過(guò)充倍率條件下電池外部燃燒現(xiàn)象顯著比1.5C 條件下劇烈，電池在劇烈燃燒的同時(shí)發(fā)生爆炸，發(fā)出巨大響聲并且電池內(nèi)部可燃物飛速噴出。

圖3 1C倍率過(guò)充電條件下電池失效現(xiàn)象Fig.3 Battery failure phenomenon under 1C overcharge condition

圖4 過(guò)充誘發(fā)錳酸鋰電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象Fig.4 Thermal runaway phenomenon of LiMn2O4 battery induced by overcharge

2.3 過(guò)充試驗(yàn)后電池殘骸分析

通過(guò)電池過(guò)充爆炸試驗(yàn)的殘余物分析，可以了解不同過(guò)充程度的電池的熱失控能量大小。圖5為過(guò)充試驗(yàn)結(jié)束后的電池殘骸，其中圖5（a）、（c）和（e）為發(fā)生熱失控后的電池殘骸，圖5（b）、（d）和（f）為未發(fā)生熱失控的電池殘骸，（c）和（d）為電池拆解后的狀態(tài)，（e）和（f）為電池頂蓋圖片。對(duì)比圖5（a）和（b），可以發(fā)現(xiàn)發(fā)生熱失控的電池外部被灼燒的痕跡較重，而未發(fā)生熱失控的電池外部幾乎沒(méi)有變化，但電池上部有大量?jī)?nèi)容物噴出。經(jīng)分析，該內(nèi)容物為電池內(nèi)部隔膜，并且表面有大量電解液。從圖5（c）中可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)生失控后的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞，表面隔膜已經(jīng)熔化，銅箔與鋁箔嚴(yán)重變形，表面涂布的電極材料變成碎屑。而圖5（d）中未發(fā)生失控的電池表面變化較小，外部包覆的膜狀物保持完整。圖5（e）中電池上蓋附近可以觀察到清晰的白色金屬固體，該固體是電池在發(fā)生熱失控后在上蓋表面形成的固體顆粒。該款電池內(nèi)部金屬材料主要包括銅、錳和鋁，為進(jìn)一步分析該固體的主要成分，在圖5（e）中的頂蓋處提取兩處樣品，分別表示為X1和X2。通過(guò)掃描電子顯微鏡（簡(jiǎn)稱SEM，型號(hào)為JEOL JSM-6010LA）進(jìn)行樣品的微觀形貌分析和能譜分析（簡(jiǎn)稱EDS 分析），圖6 為樣品X1 和X2 局部放大后的微觀形貌以及該微區(qū)成分的元素種類與含量。從圖6 中可以發(fā)現(xiàn)，樣品X1 的主要成分的元素種類為Al、O 和C，樣品X2 的主要成分的元素種類為Al、O、C 和F。兩個(gè)樣品的SEM 圖中均觀察到大量白色固體，EDS 分析結(jié)果顯示該固體為Al 單質(zhì)和Al2O3的混合物，說(shuō)明電池內(nèi)部最高溫度已經(jīng)超過(guò)鋁的熔點(diǎn)，即超過(guò)660 ℃。

圖6 電池?zé)崾Э貒姵鑫锏奈⒂^分析和能譜分析Fig.6 SEM and EDS analysis of thermal runaway ejecta of battery

2.4 過(guò)充試驗(yàn)全過(guò)程的熱特性分析

圖7為不同過(guò)充倍率誘發(fā)錳酸鋰電池?zé)崾Э氐娜^(guò)程溫度曲線。由圖可知，發(fā)生熱失控的電池均經(jīng)歷了緩慢溫升、快速溫升、急劇溫升和自然冷卻4個(gè)階段，而未發(fā)生熱失控的電池未經(jīng)歷急劇溫升階段。值得注意的是，圖4所示的安全閥打開(kāi)的現(xiàn)象均發(fā)生在快速溫升階段的末期。根據(jù)1.2節(jié)中熱失控機(jī)理分析，在緩慢溫升階段，電池內(nèi)部主要產(chǎn)熱為反應(yīng)熱、焦耳熱和極化熱，其中以焦耳熱為主，此時(shí)的產(chǎn)熱量相對(duì)有限。在快速溫升階段，電池負(fù)極SEI膜分解釋放熱量，負(fù)極同時(shí)發(fā)生析鋰現(xiàn)象，析出的鋰與電解液發(fā)生反應(yīng)釋放熱量，電池正極錳溶解釋放熱量。該階段中產(chǎn)生的熱量相對(duì)緩慢溫升過(guò)程較多，促使電池溫度快速升高；在溫升過(guò)程中，電池內(nèi)部隔膜可能發(fā)生溶解。若隔膜發(fā)生溶解，導(dǎo)致電池內(nèi)部正負(fù)極發(fā)生接觸，電池將發(fā)生內(nèi)短路現(xiàn)象，該過(guò)程將直接導(dǎo)致電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生。電池內(nèi)部將發(fā)生一系列不可控副反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致急劇溫升。此時(shí)電池內(nèi)部副反應(yīng)較為復(fù)雜，產(chǎn)熱包括正極分解反應(yīng)產(chǎn)熱、負(fù)極分解反應(yīng)產(chǎn)熱、電解液分解反應(yīng)產(chǎn)熱等。對(duì)比不同倍率過(guò)充條件下電池表面的溫升曲線，可以發(fā)現(xiàn)：隨著充電倍率的增大，電池在前兩個(gè)階段的溫升速率也逐漸增大，說(shuō)明過(guò)充電倍率對(duì)電池的影響主要體現(xiàn)在前兩個(gè)階段，電池對(duì)高倍率電流的耐受能力明顯較低。

圖7 過(guò)充誘發(fā)錳酸鋰電池?zé)崾Э厝^(guò)程溫度Fig.7 Temperature of the whole process of thermal runaway of LiMn2O4 battery induced by overcharge

圖8為各組電池在試驗(yàn)中的溫升速率曲線。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，在熱失控觸發(fā)后，電池表面溫升速率瞬間急劇升高，說(shuō)明此時(shí)電池內(nèi)部反應(yīng)極為劇烈，熱量在一瞬間得到釋放，此時(shí)的電池處在最危險(xiǎn)的狀態(tài)。由此可見(jiàn)，對(duì)于過(guò)充電誘發(fā)的電池?zé)崾Э氐目刂疲詈檬窃诰徛郎厣涂焖贉厣陂g。若在這兩個(gè)階段無(wú)法進(jìn)行有效控制，則應(yīng)當(dāng)迅速遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)，避免事故造成傷害。

圖8 過(guò)充誘發(fā)錳酸鋰電池?zé)崾Э厝^(guò)程溫升速率Fig.8 Temperature rise rate of the whole process of thermal runaway of lithium manganate battery induced by overcharge

2.5 過(guò)充電倍率與熱失控觸發(fā)時(shí)間關(guān)系

針對(duì)不同過(guò)充電倍率與電池?zé)崾Э赜|發(fā)之間的關(guān)系，得到擬合方程

其中tTR為電池?zé)崾Э赜|發(fā)時(shí)間（s）；k為過(guò)充電倍率。擬合曲線如圖9 所示，曲線的R2= 0.999，具有非常高的吻合性。

由圖9可知，在相同倍率條件下對(duì)電池進(jìn)行過(guò)充電試驗(yàn)，兩個(gè)電池觸發(fā)熱失控的時(shí)間差距極小。對(duì)比不同倍率條件下的試驗(yàn)，可知過(guò)充電倍率越大，電池?zé)崾Э氐挠|發(fā)時(shí)間越短。但是，隨著過(guò)充電倍率的增大，熱失控觸發(fā)時(shí)間受到的影響逐漸變小，3C 與2.5C 倍率下電池觸發(fā)熱失控的時(shí)間差值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2C與1.5C倍率下的時(shí)間差值。

圖9 過(guò)充倍率與熱失控觸發(fā)時(shí)間的關(guān)系Fig.9 The relationship between overcharge C-rates and thermal runaway trigger time

3 結(jié) 論

本研究主要針對(duì)過(guò)充電誘發(fā)電動(dòng)車用鋰電池?zé)崾Э匦袨?，主要結(jié)論如下：

1）高倍率過(guò)充條件下，電池更快達(dá)到熱失控狀態(tài)。3C 倍率過(guò)充條件下電池達(dá)到熱失控的平均時(shí)間比2.5C、2C 和1.5C 倍率過(guò)充條件分別縮短36.0%、105.5%和233.4%。

2）過(guò)充電倍率對(duì)電池的影響主要體現(xiàn)在緩慢溫升和快速溫升兩個(gè)階段，電池對(duì)高倍率電流的耐受能力明顯較低。

3）熱失控觸發(fā)后，電池表面溫升速率瞬間急劇升高，出現(xiàn)安全閥打開(kāi)、電解液噴出、火星飛濺、燃燒與爆炸和火焰熄滅現(xiàn)象。

4）過(guò)充電造成的鋰電池火災(zāi)與爆炸危險(xiǎn)性極大，為減少事故發(fā)生的概率，應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)的電池單體或模組增加防過(guò)充裝置，一旦檢測(cè)到電池發(fā)生過(guò)充立刻切斷電源。同時(shí)，由于高倍率下電池過(guò)充電發(fā)生熱失控的速度極快，建議電池在快達(dá)到滿充狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)換為低倍率充電，降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。