鋰電池內部短路的主要原因有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-05 08:10
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鋰電池巨頭索尼公司的鋰電池造成數起戴爾牌筆記本電腦爆炸起火，引起美、日官方的重視。稍后，盡管采用了非常安全的A123磷酸鐵鋰電池，美國的豐田普銳斯混合動力汽車經第三方改裝后在行駛時燒毀。2011年，在杭州、上海及深圳都有新能源出租車及大巴燒毀事件。
顯然，即使采用鋰電池家族中最安全的磷酸鐵鋰體系，依然無法避免安全事故的發(fā)生。
從化學原理上進行分析，鋰電池的安全性比汽油還差。汽油儲存在密閉的金屬容器內，如果不同時發(fā)生泄漏（汽油和空氣接觸）和遇到明火（或者火星，引發(fā)作用）這兩個條件，是非常安全的；而鋰電池的能量則儲存于一層薄薄的隔膜兩側，氧化劑（正極活性物質）、還原劑（負極活性物質）在發(fā)生內部短路（引發(fā)作用）的情況下，將同時發(fā)生劇烈的化學反應和電化學反應，急劇發(fā)熱，并可能起火、燃燒、爆炸，對于有機溶劑體系的鋰電池來說就更容易燃燒一些。
在鋰電池的眾多失效模式中，單體電池內部短路無疑危害最大，最難以預測和分析，沒有辦法通過外部控制電路來進行保護。內部短路造成的高溫、高阻、還很容易造成電池組的連鎖反應。
目前廣泛認為單體電池內部短路的原因可能有：
1）吸附在隔膜表面或者單體電池殼體頂部、底部的粉塵。制造環(huán)境、工藝控制不良的情況下，會形成大量的正/負極片粉塵和焊接引起的金屬粉塵，并通過靜電作用吸附在隔膜表面。極片本身不夠光滑，粉體粘結強度不夠，本身也會造成這種問題。
2）卷繞/疊片時形成的正/負極片錯位。
3）金屬焊點、極片邊緣有毛刺。
4）隔膜兩側形成鋰枝晶，由于不均勻反應造成的局部電化學反應或過充電而形成鋰枝晶。
5）電解液分布不均勻造成正/負極片利用率不一致。
6）材料本身的問題。材料純度不高、與電解液相容性不好、正極金屬材料不耐高電壓、負極金屬材料與鋰形成合金，都可能形成雜質沉積或鋰枝晶。
