热失控是锂离子电池中可能发生的一种不受控制的反应。超过一定水平，电池温度就会不受控制地上升。
热失控过程可由高温触发，有一个热失控的起始温度，超过这个温度，电池温度将不可控制地上升。
热失控是锂离子电池中可能发生的一种失控反应。电池损坏或短路会导致热量和压力在电池中积聚。如果达到一定程度，就会引发化学反应，产生更多的热量和压力，造成正反馈循环。热失控会迅速从一个电池蔓延到另一个电池，导致灾难性的爆炸和火灾。热失控的副产品可能包括大量易燃氢气和其他有毒氟有机气体。
诱发热失控的潜在因素包括对电池过度充电、电池过热或暴露在高温下、过高的放电率、短路或损坏，如刺穿。
任何这些因素都会破坏电池高能材料和有机成分的稳定性，导致它们自身发热。如果散热不够快，电池温度就会继续升高，从而加速热释放过程。
热失控会影响电池的电压、温度和压力水平。就在热失控之前，由于电极的分层，电池电压下降。放热的化学反应导致温度上升，而化学反应产生的气体加上电解质的蒸发导致电池内部压力增加。
为了妥善管理热失控，必须采取某些安全措施。这些措施旨在首先防止热失控，然后减轻负面影响，缓解与此类事件相关的安全问题。
一些预防性的安全措施包括坚固的电池盒、高效的冷却系统以及保护性的设计和控制功能。阻燃添加剂可用于电解质或隔膜，以提高电池的热稳定性，并首先防止其被点燃。
如果预防性安全措施失效，第二道防线包括旨在阻止或减少热失控损害的故障安全措施。其中一项措施就是分离器关闭。使用凝胶聚合物分离器的一个好处是，它还能起到热熔断器的作用。早在电池温度达到热失控临界值之前，隔膜就会熔化，其结构也会分解。这将阻止锂离子的传输，从而有效关闭电池单元。唯一的问题是，隔膜崩溃需要时间，因此隔膜关闭并不能完全停止所有化学反应，温度仍会继续上升，热失控仍会继续。
此时，可燃气体将在电池内积聚，进一步增加压力和温度。热失控已无法阻止，因此限制影响的安全措施开始发挥作用。排放机制将以可控的方式释放这些气体，而不是以不可控的爆炸方式。它还将从电池中释放热量和压力，以减少短路或电池破裂的风险。
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