預(yù)防鋰電池自燃的方法有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-08 11:33
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鋰電池燃燒一般有兩個原因，一是由于電池自身保護層有問題，二可能是由于用戶自身使用習(xí)慣有問題，過度充放電，經(jīng)受外界猛力撞擊，都會引起燃燒。
?平時不使用的鋰電池最好放置于結(jié)實的絕緣容器之內(nèi)，并避免使其接觸到水，或置于超過100℃的環(huán)境中。
?平時不使用的鋰電池最好放置于結(jié)實的絕緣容器之內(nèi)，并避免使其接觸到水，或置于超過100℃的環(huán)境中。
因此，在鋰電池的實際應(yīng)用中，科學(xué)家們千方百計地防止電解液中的鋰離子向鋰金屬轉(zhuǎn)化，并把金屬鋰鎖在石墨或鋰化合物中，人們常常聽說的，磷酸鐵鋰、鈷酸鋰就是儲存鋰原子的材料。
動力電池安全問題：電動汽車鋰電池不會輕易自燃
同時，為了防止空氣進入電池內(nèi)部，還采取了一系列的防護措施。這使得鋰金屬不會與氧氣接觸而發(fā)生爆炸。
在使用中，鋰電池之所以會發(fā)生自燃，就是由于防護措施不到位或產(chǎn)生了嚴重的外力破壞，導(dǎo)致防護失效，而使得金屬鋰與空氣接觸所造成的。
常見的防護措施
外殼防護，為了防止空氣進入，鋰電池都被封裝在密閉容器沖，并為了防止外力破壞通常配以不銹鋼外殼和鋁合金外殼。例如，特斯拉的電動汽車，甚至采用了鈦合金防護板，以防止汽車使用中，尤其是交通事故中對電池容器的損傷。
隔膜阻斷保護，在防止外力破壞的同時，還要防止來自電池內(nèi)部產(chǎn)生的破壞。
通常為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池內(nèi)會有一層隔膜，一方面將正負極隔開，一方面又允許帶電離子通過。
然而，在鋰電池中，隔膜還承擔(dān)著另一項防護職能。在電池溫度過高時，隔膜空隙會自動關(guān)閉，讓鋰離子無法穿越，從而終止整個電池的反應(yīng)。從而防止了電池由于溫度過高，使得其中的電解液氣化產(chǎn)生高壓，破壞電池密封結(jié)構(gòu)的問題。
過充電壓防護，不僅空氣要被阻隔在外，還要防止金屬鋰從電極中外泄。
科學(xué)家們通過電極材料的納米空隙和材料晶格機制，來存放和鎖住在充放電中形成的金屬鋰。
這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進入，也會因氧分子太大進不了這些細小的儲存格，而避免自燃的產(chǎn)生。
然而，用過高的電壓或充滿后繼續(xù)過長時間的充電，會對鋰電池產(chǎn)生十分危險的損害。
鋰電池充電電壓在高于額定電壓(一般是4.2V)后，如果繼續(xù)充電，由于負極的儲存格已經(jīng)裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰離子會堆積于負極材料表面。這些鋰離子由于極化作用，會形成電子轉(zhuǎn)移，形成金屬鋰，并由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。
這些沒有電極防護的金屬鋰一方面極為活潑，容易發(fā)生氧化反應(yīng)而發(fā)生爆炸。另一方面，形成的金屬鋰結(jié)晶會穿破隔膜，使正負極短路，從而引發(fā)短路，產(chǎn)生高溫。在高溫下，電解液等材料會裂解產(chǎn)生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進入，并與堆積在負極表面的鋰原子反應(yīng)，進而發(fā)生爆炸。
鋰電池充電時，一定要設(shè)定電壓上限和過充保護。在正規(guī)電池廠家出產(chǎn)的鋰電池中，都裝有這樣的保護電路。當(dāng)電壓超標或電量充滿時自動斷電。
?鋰離子電池充電的合理溫度范圍是0～45℃，放電的合理溫度范圍是－20～60℃。如果電池充電時的溫度低于0℃，那么在電池的正極會析出金屬鋰，使電池對于震動或撞擊更加敏感，增加危險性。
?避免電池被過度充電或過度放電，二者都會破壞電池內(nèi)部的保護電路。
?大量儲存鋰離子電池的地方，應(yīng)注意控制環(huán)境溫度，避免外力的撞擊。
?任何情況下都不要隨意打開或拆卸電池，否則會造成電池電芯的短路。
2）鋰電池自燃的應(yīng)急處置對策
盡管采取了一系列的預(yù)防措施，但是鋰離子電池發(fā)生自燃的可能性仍然存在。如果發(fā)生鋰電池自燃，通常來說按照如下的步驟進行應(yīng)急處理：
?首先切斷電源。出現(xiàn)任何異常情況，應(yīng)在第一時間切斷電源。
?當(dāng)電池出現(xiàn)自燃時，應(yīng)立即對電池做持續(xù)的降溫處理，用水撲救是最理想的解決辦法。如果火勢較大，可以使用ABC干粉滅火器或二氧化碳型滅火器撲滅明火，然后再用水給受損的電池持續(xù)降溫，并且每5min檢查一下已發(fā)生自燃的電池，如果仍舊是發(fā)熱，則繼續(xù)用水為電池降溫，直至完成冷卻。
?如果可能的話，將受損電池移至開放的安全區(qū)域，并迅速疏散周圍的人群。
?在條件允許的情況下，迅速移開發(fā)生自燃的電池周圍的可燃物。
?不要對鋰電池用冰塊降溫。因為會導(dǎo)致內(nèi)部熱量散發(fā)不出來，持續(xù)的高溫進一步加劇化學(xué)反應(yīng)，此時內(nèi)部溫度將急速升高，電解質(zhì)氣體大量積聚，進而引發(fā)電池爆炸，其威力和破壞性比電池“平靜的自燃”更可怕。
?即使出現(xiàn)了明火，也應(yīng)避免使用泡沫滅火器，噴出的泡沫附著在電池外圍形成熱絕緣體，從而增加化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生更多的熱量。
