锂电池中的铝热反应与铝镍反应
来自于实践中的问题总是最鲜活生动的。
七月初一位参加热失控仿真讲座的研究者提出了一个问题：锂电池热失控试验中发现铝箔和铜箔都发生了融化，试验中虽然电池内部温度会高于铝的熔点，但是测温低于铜的熔点。问题：铜为何融化？
可能的解释
关于这个问题，一个可能的解释是：由于热失控剧烈反应区的空间温度梯度较大，所以热电耦未必能测到最高温度。但是局部最高温度有可能会超过铜的熔点。该解释存在相当程度的合理性。但是我们或许也可以稍微把视线抬高一点：会不会存在其他反应过程？
铝镍铜反应
在高镍锂电池热失控文献检索中，当使用dsc（差示扫描量热）和ni等作为关键词，通常命中率是比较高的。但是下面这篇比较独特：
enhancement of energy release performanceof al–ni composites by adding cuo（使用氧化铜增强铝镍复合材料的能量释放）。它介绍了cuo对al-ni esm高能结构材料的性能增强。esm是一种军用的含能材料。
文章的结论是：al 可以在高温下与ni 发生反应，最终形成某些金属间化合物。al-ni 体系的反应起始温度约为 913 k。当然具体的反应温度取决于粒径、界面和外部条件。al 和 ni 之间的金属间化合物形成反应的活化能为 160 kj/mol。对于 al-cuo 铝热剂，铝热剂反应分为 al-cuo(i) 和 al-cuo (ii) 阶段，活化能分别为 80 和 260 kj/mol。
铜箔多高温度会被氧化？工业实践表明，铜的氧化在室温下就会发生，但是高于290℃以后就会直接产生cuo。所以在铝融化前热失控高温产生的铜氧化物会为al-cuo反应做好准备。
所以铜融化问题的另外一个可能的答案就是：铝镍会发生反应，氧化铜与铝会发生铝热反应。
丰田观点
丰田中央研发实验室2017年的研究表明nca电池中存在铝热反应放热峰，并且明确给出上述反应式。
小结
nca锂电池存在铝热反应，ncm锂电池从反应条件来说存在铝镍铜反应的可能性。因此可能存在的铝热/铝镍铜反应或许是锂电池热失控中需要关注的一个方面。
本文主要内容参考以下文献：
caimin huang etc，journal ofalloys and compounds，volume 835, 15september 2020，enhancement of energy release performanceof al–ni composites by adding cuo
takao inoue etc，acs applied material & interfaces2017, 9, 1507−1515，are all-solid-statelithium-ion batteries really safe?−verification by differentialscanning calorimetry with an all-inclusive microcell
盘点汽车行业MES系统的五大应用方向
人工智能硝烟已然升起 中美激烈竞逐AI市场
物联网的发展对于集成电路行业有什么影响
光隔离器的工作原理
任正非倡议荣耀可以打倒华为的幕后是什么？
锂电池中的铝热反应与铝镍反应
主机销量暴增导致AMD大赚一笔
2024年AI发展趋势分析
激光焊接技术在传感器生产中的应用（1）
DP 2.0 显示器预计年底上市：80Gbps 高带宽，支持 8K 显示器
数字信号处理推动雷达信号链向数字化过渡
科学家首次在纳米光子芯片上集成高性能激光锁模器
Surface Laptop是微软亲儿子 然而有些部分却不尽人意？
测量风速风向的仪器用在哪里？
同步发电机的工作原理
第三代半导体材料GaN和SiC的发展趋势及投资机会分析
浅析变压器的上升空间
华为荣耀Note9最新消息汇总：荣耀V9、荣耀9都发布开售了，今年的荣耀Note9还会远吗？
无线充电联盟标准及TI兼容解决方案有哪些？
基于FPGA的高速卷积的硬件设计实现
七月初一位参加热失控仿真讲座的研究者提出了一个问题：锂电池热失控试验中发现铝箔和铜箔都发生了融化，试验中虽然电池内部温度会高于铝的熔点，但是测温低于铜的熔点。问题：铜为何融化？
可能的解释
关于这个问题，一个可能的解释是：由于热失控剧烈反应区的空间温度梯度较大，所以热电耦未必能测到最高温度。但是局部最高温度有可能会超过铜的熔点。该解释存在相当程度的合理性。但是我们或许也可以稍微把视线抬高一点：会不会存在其他反应过程？
铝镍铜反应
在高镍锂电池热失控文献检索中，当使用dsc（差示扫描量热）和ni等作为关键词，通常命中率是比较高的。但是下面这篇比较独特：
enhancement of energy release performanceof al–ni composites by adding cuo（使用氧化铜增强铝镍复合材料的能量释放）。它介绍了cuo对al-ni esm高能结构材料的性能增强。esm是一种军用的含能材料。
文章的结论是：al 可以在高温下与ni 发生反应，最终形成某些金属间化合物。al-ni 体系的反应起始温度约为 913 k。当然具体的反应温度取决于粒径、界面和外部条件。al 和 ni 之间的金属间化合物形成反应的活化能为 160 kj/mol。对于 al-cuo 铝热剂，铝热剂反应分为 al-cuo(i) 和 al-cuo (ii) 阶段，活化能分别为 80 和 260 kj/mol。
铜箔多高温度会被氧化？工业实践表明，铜的氧化在室温下就会发生，但是高于290℃以后就会直接产生cuo。所以在铝融化前热失控高温产生的铜氧化物会为al-cuo反应做好准备。
所以铜融化问题的另外一个可能的答案就是：铝镍会发生反应，氧化铜与铝会发生铝热反应。
丰田观点
丰田中央研发实验室2017年的研究表明nca电池中存在铝热反应放热峰，并且明确给出上述反应式。
小结
nca锂电池存在铝热反应，ncm锂电池从反应条件来说存在铝镍铜反应的可能性。因此可能存在的铝热/铝镍铜反应或许是锂电池热失控中需要关注的一个方面。
本文主要内容参考以下文献：
caimin huang etc，journal ofalloys and compounds，volume 835, 15september 2020，enhancement of energy release performanceof al–ni composites by adding cuo
takao inoue etc，acs applied material & interfaces2017, 9, 1507−1515，are all-solid-statelithium-ion batteries really safe?−verification by differentialscanning calorimetry with an all-inclusive microcell
盘点汽车行业MES系统的五大应用方向
人工智能硝烟已然升起 中美激烈竞逐AI市场
物联网的发展对于集成电路行业有什么影响
光隔离器的工作原理
任正非倡议荣耀可以打倒华为的幕后是什么？
锂电池中的铝热反应与铝镍反应
主机销量暴增导致AMD大赚一笔
2024年AI发展趋势分析
激光焊接技术在传感器生产中的应用（1）
DP 2.0 显示器预计年底上市：80Gbps 高带宽，支持 8K 显示器
数字信号处理推动雷达信号链向数字化过渡
科学家首次在纳米光子芯片上集成高性能激光锁模器
Surface Laptop是微软亲儿子 然而有些部分却不尽人意？
测量风速风向的仪器用在哪里？
同步发电机的工作原理
第三代半导体材料GaN和SiC的发展趋势及投资机会分析
浅析变压器的上升空间
华为荣耀Note9最新消息汇总：荣耀V9、荣耀9都发布开售了，今年的荣耀Note9还会远吗？
无线充电联盟标准及TI兼容解决方案有哪些？
基于FPGA的高速卷积的硬件设计实现