鋰電池起火和爆炸都是由于短路引起的嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-02 11:07
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這種情況發(fā)生在塑料分離器失靈的情況下，從而讓陽極和陰極直接接觸。一旦這兩極聚在一起，電池就會開始過熱。
分隔器可能會失靈的原因有很多：
1、糟糕的設計或制造缺陷：電池的設計很差，就像Galaxy Note 7一樣。在這種情況下，電池中沒有足夠的空間放置電極和分離器。在一些模型中，當電池被充電時，電極就會彎曲并導致短路。即使是設計好的電池如果質量控制不夠嚴格或者制造有缺陷也會造成電池爆炸。
2、外部因素：極端高溫肯定會造成分隔器失靈。電池離火源太近或者身處火中都會導致電池爆炸。其他的外部因素也會導致鋰電池失效。如果使勁摔手機(或摔過多次)，都有可能損壞分離器，導致電極接觸。如果你刺穿了電池(不管是偶然的還是故意的)，那么幾乎肯定會造成短路。
3、充電器問題：質量差或絕緣性不好的充電器也會損壞鋰電池。如果充電器短路或在電池附近產生熱量，它就能造成足夠的損壞，導致故障。這就是為什么我們建議只使用官方充電器(或者至少是那些來自信譽良好的品牌的高質量的第三方充電器)。
4、熱失控和多電池：雖然與大多數(shù)智能手機中發(fā)現(xiàn)的單一電池不相關(iPhone X實際上有兩個電池)，但只有一個電池單元失靈后第二個才會啟動。一旦一個鋰電池過熱，就會產生一種叫做“熱失控”的多米諾效應。“對于像特斯拉Model s這樣有數(shù)百個電池的電池組來說，這可能是一個非常大的問題。
盡管鋰電池有時會失敗，但它仍是一種安全而成熟的技術。正因為如此，當電池突然爆炸時，它才會成為新聞，而這也顯示出出現(xiàn)重大故障是多么的罕見。電池制造商為防止電池故障，安裝了大量的防護措施，或者至少減輕了故障所造成的損害。那么，到底是什么引起鋰電池燃燒的呢?目前，業(yè)界普遍認為鋰電池的燃燒和高度易燃的有機電解液相關。這種易燃性電解液包含的安全隱患，是阻礙鋰電池進一步發(fā)展和應用的主要瓶頸。
鋰電池又是怎樣發(fā)生燃燒的呢?例如，當鋰電池發(fā)生內部或者外部短路后，其內部會在短時間內，釋放出大量熱量，溫度極劇升高，導致熱量失控。然后，這種易燃性的電解液會被點燃，最終導致電池起火或者爆炸。
方案
目前，針對電解液易燃的問題，我在之前的文章中也曾介紹過一些解決方案例如使用固態(tài)電解質，開發(fā)固態(tài)鋰電池，但是其成本較高。此外，還有就是使用新的能量供給方式，例如利用人體動能給電子設備提供能量，目前這個方案還處于實驗室階段。
另外一個很直接的方案就是在現(xiàn)有的電解液中增加阻燃劑。但是，為了完成阻燃性，就需要在電解液中添加大量的阻燃劑，這樣會相應地降低電解液的離子導電性，顯著影響鋰電池的電化學性能和能量密度。
創(chuàng)新
最近，美國斯坦福大學的研究人員，制造了一種新型“智能”靜電紡絲分離器，它具有熱量觸發(fā)機制，內部含有阻燃劑，可用于防止鋰離子電池燃燒。
在這種結構中，阻燃劑包裝在聚合物保護殼的內部，以防阻燃劑直接溶解到電解液中，從而給電池性能造成負面影響。當鋰電池內部的熱量過高時，聚合物保護殼會因為高溫而發(fā)生溶解，釋放出阻燃劑，從而有效抑制高度易燃的電解液發(fā)生燃燒
