就电池安全性问题请教艾新平（2）

王秉刚问：您在一篇文章中说：“任何可导致电池内部温度自发上升至130℃以上的因素均有可能引发不安全行为。”这个数值有没有名称？130℃是对磷酸铁锂电池说的吗？其他材料电池呢？典型的如铅酸、镍氢、钴酸锂、锰酸锂，它们怎么样？

艾新平答：这个温度是对所有锂离子电池而言，并不针对铅酸、镍氢电池。研究锂离子电池的人都知道，充满电后的锂离子电池负极还原性非常强，可以与电解液发生剧烈的化学反应，放出大量热的同时还产生有机小分子气体。但在电池的化成过程中，负极表面形成了一层钝化膜，正是这样一层钝化膜，将负极与电解液隔开，有效避免了上述反应的发生。根据目前的研究结果，负极表面钝化膜的主要组成为有机碳酸盐，其分解温度大约为130℃。当电池内部温度上升到130℃以上时，钝化膜分解，高活性碳负极裸露于电解液中，导致它们之间发生剧烈的氧化还原反应，产生的热量引起电池温度的急剧上升，并引发其它可能的放热反应，使电池进入高危状态。这个温度值没有名称，是本人根据自己对锂离子电池安全性的认识而提出的。由于该温度值为锂离子电池碳负极表面钝化膜的分解温度，与正极无关，因此，对所有锂离子电池都通用。一般对于锂离子电池不安全行为的认识为：当某一因素（如过充、短路等）导致电池温度升高至约130℃时，负极表面钝化膜发生分解，并引发电解液同负极嵌锂炭材料的放热反应，促使电池温度继续上升。当电池内部局部温度升高到约220℃时，正极物质发生分解析氧，并继续同电解液发生剧烈反应，产生大量的热量并形成高内压。当电池温度达到240度以上时，还伴随炭负极同粘结剂的剧烈放热反应。如果此时电池内部没有自控机制，则可能出现胀裂、燃烧等不安全行为。由上可知，正极材料的分解放热也是热失控反应的一种。由于各种正极的热稳定性不一样，其分解温度不尽相同，因此采用不同正极的电池安全性也不一样。如钴酸锂正极大约在220℃左右就分解放热，加剧了电池发生热失控的可能性，因此，安全性较差。而磷酸铁锂正极非常稳定，通常状态下不发生热分解，因此，电池安全性相对较好。但由于正极材料的分解放热仅仅是导致电池发生热失控的一种因素，其它危险性副反应在磷酸铁锂电池中仍然存在，因此，理论上磷酸铁锂电池并非绝对安全。