電池熱失控都是由于電池的生熱速率遠高于散熱速率，且熱量大量累積而未及時散發(fā)出去所引起的。從本質上而言，熱失控是一個能量正反饋循環(huán)過程：升高的溫度會導致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱后溫度升高，又反過來讓系統(tǒng)變得更熱。不嚴格的劃分，電池熱失控可以分為三個階段：

不同種類鋰離子電池熱失控反應動力學機制研究

第1階段：電池內部熱失控階段

由于內部短路、外部加熱，或者電池自身在大電流充放電時自身發(fā)熱，使電池內部溫度升高到90℃～100℃左右，鋰鹽LiPF6開始分解；關于充電狀態(tài)的碳負極化學活性非常高，接近金屬鋰，在高溫下表面的SEI膜分解，嵌入石墨的鋰離子與電解液、黏結劑會發(fā)生反應，進一步把電池溫度推高到150℃，此溫度下又有新的劇烈放熱反應發(fā)生，例如電解質大量分解，生成PF5,PF5進一步催化有機溶劑發(fā)生分解反應等。

第2階段：電池鼓包階段

電池溫度達到200℃之上時，正極材料分解，釋放出大量熱和氣體，持續(xù)升溫。250-350℃嵌鋰態(tài)負極開始與電解液發(fā)生反應。

第3階段：電池熱失控，爆炸失效階段

在反應發(fā)生過程中，充電態(tài)正極材料開始發(fā)生劇烈分解反應，電解液發(fā)生劇烈的氧化反應，釋放出大量的熱，出現(xiàn)高溫和大量氣體，電池發(fā)生燃燒爆炸。