鋰電池自燃的主要原因有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-10 10:17
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日常生活中，鋰電池幾乎隨處可見(jiàn)，大到電動(dòng)汽車，小到電腦主板電池，到一些由于鋰電池而引起的各種安全事故，給人印象最深刻的莫過(guò)于鋰電池產(chǎn)生的爆炸、起火等現(xiàn)象。電池內(nèi)部的設(shè)計(jì)還是存在一點(diǎn)缺陷的，當(dāng)電池在充滿電狀態(tài)下，在存在缺陷處，電池溫度上升、能量過(guò)剩，于是電解液分解產(chǎn)生氣體，電池內(nèi)壓急劇上升而發(fā)生自燃或爆炸。在這種情況下，我們能做的選擇較好的電芯，如聚合物鋰電池。 智能手機(jī)、筆記本、充電寶以及類似的電子產(chǎn)品設(shè)備，出現(xiàn)的問(wèn)題源于充電器或者鋰電池。
得康多功能鋰電池充放電容量檢測(cè)分容老化測(cè)試均衡儀“DT50W-16”,采用16通道，每一通道均為獨(dú)立運(yùn)行主板，配置5V10A，電池組可在不拆包情況下隔離測(cè)試，操作簡(jiǎn)單輕松上手，行業(yè)性價(jià)比最高、五星級(jí)技術(shù)指導(dǎo)、終生售后服務(wù)。
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現(xiàn)在可充電電池在狹小的空間內(nèi)存儲(chǔ)了大量電能。在電池按預(yù)想的模式運(yùn)行時(shí)候，以受控的方式緩慢輸出電力，如果某個(gè)原因?qū)е码娏ρ杆籴尫牛ū热缯f(shuō)人為的短路），就會(huì)存在爆炸或者起火的風(fēng)險(xiǎn)。我曾經(jīng)看到電池起過(guò)幾次火，有些是故意的（做鋰電池機(jī)械性能就會(huì)故意破壞），有些是意料之外的。
鋰電池爆容易爆炸嗎？真正引起爆炸的原因是什么？
作為鋰電池行業(yè)從業(yè)者，我認(rèn)為有很多原因?qū)е码姵仄鸹鸹蛘弑ǎ?/div>
1、設(shè)計(jì)時(shí)正極過(guò)量，或者涂布不均，運(yùn)輸過(guò)程中振動(dòng)導(dǎo)致極片錯(cuò)位，充電時(shí)有鋰枝晶出現(xiàn)。
2、運(yùn)輸過(guò)程中振動(dòng)導(dǎo)致極片錯(cuò)位，導(dǎo)致電極膨脹時(shí)通過(guò)殼體或連接片發(fā)生短路。
3、毛刺和粉塵，振動(dòng)和膨脹造成隔膜短路。
4、隔膜不良。
5、點(diǎn)焊鎳帶時(shí)電流過(guò)大，將內(nèi)部外層隔膜損傷或增加金屬粉塵。
6、運(yùn)輸過(guò)程電壓和溫度造成SEI層的不穩(wěn)定。
7、充電過(guò)充。電芯過(guò)充電時(shí)，正極的鋰過(guò)度放出會(huì)使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而放出的鋰過(guò)多也容易無(wú)法插入負(fù)極中，也容易造成負(fù)極表面析鋰，而且，當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時(shí)，電解液會(huì)分解生產(chǎn)大量的氣體
8、水分過(guò)高。水份可以和電芯中的電解液反應(yīng)，生產(chǎn)氣體，充電時(shí)，可以和生成的鋰反應(yīng)，生成氧化鋰，使電芯的容量損失，易使電芯過(guò)充而生成氣體，水份的分解電壓較低，充電時(shí)很容易分解生成氣體，當(dāng)這一系列生成的氣體會(huì)使電芯的內(nèi)部壓力增大，當(dāng)電芯的外殼無(wú)法承受時(shí)，電芯就會(huì)爆炸。
9、負(fù)極容量不足。 當(dāng)正極部位對(duì)面的負(fù)極部位容量不足，或是根本沒(méi)有容量時(shí)，充電時(shí)所產(chǎn)生的部分或全部的鋰就無(wú)法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中，會(huì)析在負(fù)極的表面，形成突起狀“枝晶”，而下一次充電時(shí)，這個(gè)突起部分更容易造成鋰的析出，經(jīng)過(guò)幾十至上百次的循環(huán)充放電后，“枝晶”會(huì)長(zhǎng)大，最后會(huì)刺穿隔膜紙，使內(nèi)部產(chǎn)生短路。
10、內(nèi)部短路。由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象，電芯大電流放電，產(chǎn)生大量的熱，燒壞隔膜，而造成更大的短路現(xiàn)象，這樣電芯就會(huì)產(chǎn)生高溫，使電解液分解成氣體，造成內(nèi)部壓力過(guò)大，當(dāng)電芯的外殼無(wú)法承受這個(gè)壓力時(shí)，電芯就會(huì)爆炸。
（1）先切斷電源，如果電池正在充電過(guò)程中出現(xiàn)高熱、表面鼓脹、冒煙等現(xiàn)象時(shí)，預(yù)示著該電池將很快發(fā)生自燃，甚至發(fā)生爆炸，因此應(yīng)該在第一時(shí)間切斷電源。
（2）當(dāng)電池出現(xiàn)自燃時(shí)，應(yīng)立即對(duì)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(shì)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5分鐘檢查一下已發(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。由于鋰離子電池是一種化學(xué)燃燒，如果不給與連續(xù)冷卻，則在其內(nèi)部將會(huì)持續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，燃燒不止。
單純的鋰金屬燃燒，屬于D類火災(zāi)，不能使用水作為滅火劑，C02、BC和ABC干粉滅火劑等常規(guī)滅火劑也不能使用。但是，鋰離子電池中，鋰以氧化物或鹽的形式存在，對(duì)水具有較強(qiáng)的惰性，因此用水撲救是安全的。
（3）阻隔可燃物。如果可能的話，將受損電池的移至開(kāi)放的安全區(qū)域，并迅速疏散周圍的人群。這將減少人員和財(cái)產(chǎn)的一種曝光可能的火災(zāi)危險(xiǎn)性。電解質(zhì)煙霧和蒸氣比空氣重的可燃。這樣，他們可以移動(dòng)沿地面到另一個(gè)的點(diǎn)火源引起的次生火災(zāi)。
（4）在條件允許的情況下，迅速移開(kāi)發(fā)生自燃的電池周圍的可燃物。鋰電池發(fā)生自燃后，產(chǎn)生高溫的電解質(zhì)煙霧和蒸汽，其密度大于空氣，因此可以沿著地面迅速向周邊擴(kuò)散，引燃周圍的可燃物，進(jìn)而引起更大范圍的火災(zāi)。
（5）不要對(duì)鋰電池用冰塊降溫。由于火是由化學(xué)反應(yīng)引起的，用冰塊就像一座冰屋一樣蓋住了外部，而內(nèi)部的熱量散發(fā)不出來(lái)，持續(xù)的高溫進(jìn)一步促使化學(xué)反應(yīng)加劇，此時(shí)內(nèi)部溫度將急速升高，電解質(zhì)氣體大量積聚，進(jìn)而引發(fā)電池的爆炸，其威力和破壞性比電池平靜的自燃更可怕。
（6）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。一、如果電池正在充電過(guò)程中出現(xiàn)高熱、表面鼓脹、冒煙等現(xiàn)象時(shí)，預(yù)示著該電池將很快發(fā)生自燃，甚至發(fā)生爆炸，因此應(yīng)該在第一時(shí)間切斷電源；
二、當(dāng)鋰電池出現(xiàn)自燃時(shí)，應(yīng)立即對(duì)鋰電池做持續(xù)的降溫處理，用水撲救是最理想的解決辦法。如果火勢(shì)較大，可以使用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鋰電池持續(xù)降溫，并且每5分鐘檢查一下已發(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；
三、如條件允許，將受損鋰電池移至開(kāi)放的安全區(qū)域，并迅速疏散周圍的人群；
四、火情發(fā)生時(shí)，及時(shí)進(jìn)行前期處置并及時(shí)報(bào)告機(jī)場(chǎng)消防部門。
