電池材料對鋰電池的安全性有哪些影響？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-14 08:49
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1.溫度。影響鋰電池安全性的因素有多，其中電池材料對鋰電池的安全性有重要影響，因?yàn)殡姵夭牧弦话愣季哂袩峄钚?，?dāng)電池溫度持續(xù)升高時(shí)，其內(nèi)部就會進(jìn)行許多熱反應(yīng)，當(dāng)熱量不能及時(shí)散失時(shí)，很容易引起電池安全事故，所以鋰電池正負(fù)極材料的選擇對于電池安全性能具有重要影響。
2.制造工藝。電池的制造工藝也是影響電池安全性能的重要因素，其中最主要的有三方面因素，分別為正負(fù)極容量配比、漿料均勻度控制、涂布質(zhì)量控制。
在使用過程中，大電流（外短路，內(nèi)短路）導(dǎo)致的過熱引起爆炸；破裂也可能使充電后不穩(wěn)定的負(fù)極（沉積有鋰）接觸空氣導(dǎo)致大量放熱/或負(fù)極容量不足；過充/過放也會引起爆炸。
網(wǎng)友飛魚一半：爆炸威力我也不知道怎么量化表征，我覺得帶硬殼的鋰離子電池爆炸起來還是很有破壞性的。就2.5Ah的18650爆炸起來，就可以把鋼殼完全炸開，不是把蓋子頂開那種，是把鋼殼炸成一個(gè)片。
網(wǎng)友饞老呸：感性描述下鋰離子電池的爆炸威力。外殼為鋁合金，尺寸為20120300（mm）、電芯正極為錳酸鋰的容量為50AH的電池做過沖測試時(shí)發(fā)生爆炸：3米高屋頂熏黑，離電池半米左右的墻炸穿一個(gè)洞（墻體是磚還是夾芯板忘了），門窗玻璃碎裂。還好炸的時(shí)候木有人。
網(wǎng)友鄭娜：攜帶用鋰電池UL規(guī)范：扔到火里電池爆炸時(shí)要求爆炸半徑不大于1m。當(dāng)然，毫安時(shí)容量越大，爆炸威力越大。如同一個(gè)鞭炮和一掛鞭炮爆炸的區(qū)別。“例外：圓柱形電池容量小于300mAh或鈕扣電池，如果測試表明沒有這些危險(xiǎn)則不要求標(biāo)識。”
鋰電池在滿電量爆炸和空電量爆炸時(shí)能量有多大區(qū)別？
關(guān)于這個(gè)問題的爭論有兩個(gè)派別，一種人為爆炸和滿點(diǎn)/空電沒有關(guān)系（無關(guān)派），一種認(rèn)為有關(guān)系（相關(guān)派）。
無關(guān)派代表：網(wǎng)友兀丐。
“如何爆炸？大家都知道電池是個(gè)鐵皮的封閉體系（鋁塑膜的會變成氣球爆炸），而目前電池內(nèi)部都是液體的有機(jī)電解質(zhì)，當(dāng)出現(xiàn)高熱或者過充時(shí)，有機(jī)物非常容易分解氣化，導(dǎo)致電池內(nèi)壓力驟升，從而導(dǎo)致爆炸。
從這里可以看出，爆炸主要是由于電解液的分解及氣化導(dǎo)致，與滿電，空電沒有關(guān)系。如果從引發(fā)角度來看，滿電的電池容易引發(fā)爆炸，而空電的不容易爆炸。這樣看，滿電電池爆炸的可能性及威力會比較大。” 所有的鋰電池爆炸都是由短路引起的，引起短路的現(xiàn)象有過充、過放、過流、過熱，它們是通過鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)而形成電池短路的，所謂內(nèi)因決定外因的意思，鋰電池結(jié)構(gòu)本身是一個(gè)工藝制造過程，而工藝制造過程是難以100%避免瑕疵存在的。
鋰離子逗留的正負(fù)極應(yīng)該潔凈，穿梭其間的電解液、隔膜也應(yīng)無雜質(zhì)，但在制造過程中，電解液與隔膜難以完全避免沾著金屬粉塵、銅箔或者鋁箔等碎片。當(dāng)人們使用不當(dāng)(過充、過放、過流)或者把鋰電池置于極端環(huán)境(過高溫度)下，鋰電池就會過熱，碎片在常溫下的安靜狀態(tài)被打破，從而會在一個(gè)較熱的電解液空間中進(jìn)行熱運(yùn)動。下一步，如果碎片接近了隔膜，熱的碎片將影響隔膜的隔離作用，也就造成短路。
可見，短路是由于兩個(gè)原因引起的：一是電池體內(nèi)有雜質(zhì)，二是雜質(zhì)會運(yùn)動，二者的中介是發(fā)熱，因此，短路必然有發(fā)熱伴隨，而發(fā)熱并不必然短路。第三步，短路會迸發(fā)火花，而電解液是易燃液體，火花在一個(gè)密閉的空間中就會引發(fā)電池的燃燒和爆炸，這一點(diǎn)很容易理解。因此，現(xiàn)在有一種聚合物鋰電池以膠體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)，可以降低短路的概率。但也不能完全避免。
