軟包聚合物鋰電池燃燒爆炸的基本原因有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-28 07:48
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軟包聚合物鋰電池是采用軟性包裝和聚合物電解質(zhì)而制成的一種鋰電池產(chǎn)品，正常情況下的使用、貯存都不會(huì)爆炸，除非人為強(qiáng)力破壞導(dǎo)致其短路。當(dāng)前的聚合物鋰電池多是軟包電池，采用鋁塑膜做外殼，當(dāng)內(nèi)部采用有機(jī)電解質(zhì)時(shí)，即使液體很熱也不爆炸，因?yàn)殇X塑膜聚合物電池采用固態(tài)或膠態(tài)而無漏液，只是自然破裂。
但是任何事情都不是絕對(duì)的，如果瞬間電流足夠大，發(fā)生短路，則電池自燃或爆裂并非不可能，手機(jī)和平板電腦安全事故的發(fā)生多由這種情況引起。
為了減少爆炸事故的發(fā)生，聚合物鋰電池正在越來越多的場(chǎng)合獲得應(yīng)用，雖然鋰電池替代其他類型電池還在進(jìn)程當(dāng)中，但在鋰電池類型中，聚合物鋰電池已經(jīng)開始在部分領(lǐng)域取代普通鋰電池。
聚合物鋰電池爆炸燃燒的條件
1、軟包鋰電池被嚴(yán)重過充，鋰離子電芯的化學(xué)系統(tǒng)決定了當(dāng)電芯被過充電后，電芯內(nèi)部的LiCoO2變成Co3O4,Co3O4是很強(qiáng)的氧化劑，可與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體（O2）。電芯電壓達(dá)到接近5V時(shí)，隨著電芯內(nèi)部溫度的升高及氣體壓力作用，大部分電芯會(huì)由于內(nèi)部短路等原因發(fā)生燃燒或爆炸。
2、電芯被高溫加熱，當(dāng)電芯被高溫加熱時(shí)，電解液會(huì)汽化同時(shí)還會(huì)分解，電芯內(nèi)部壓力增大，電芯內(nèi)部的隔離膜可能熔解導(dǎo)致電芯內(nèi)部短路引起燃燒，同時(shí)陰極材料在充滿電時(shí)，在一定溫度下，會(huì)發(fā)生自催化反應(yīng)，出現(xiàn)燃燒。
3、電芯被短路，電芯在滿充狀態(tài)下，被突然短路，此極有可能引起電芯出現(xiàn)安全事故。
解決針對(duì)上述的幾個(gè)方面的問題，目前主要采取保護(hù)板、PTC、專用充電器及保險(xiǎn)絲等方法對(duì)電芯進(jìn)行保護(hù)。其中保護(hù)板是對(duì)電芯的過充、過放及過流進(jìn)行一級(jí)保護(hù)，PTC則是在電芯過熱時(shí)短路大電流情況下截止電流對(duì)電芯進(jìn)行二級(jí)保護(hù)，專用充電器則是對(duì)電芯的充電電流及電壓進(jìn)行限制，而保險(xiǎn)絲目前使用較少，其主要作用是在電芯電壓或電流出現(xiàn)異常時(shí)徹底截?cái)嚯娦九c外電路的連接，從而確保電芯不會(huì)被再次使用，以保證電芯不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。
怎樣預(yù)防聚合物鋰電池爆炸？
所有的鋰電池爆炸都是由于短路引起的電池發(fā)熱造成的，而引起短路的原因又有過充、過放、正負(fù)極直接對(duì)接，電解質(zhì)泄漏等。所以，在鋰電池設(shè)計(jì)中，可從以下幾點(diǎn)著手：
1、禁止電池過充到4.2V以上；
2、禁止電池過放到2.75V以下；
3、在金屬外殼上裝上防爆閥；
