短路對(duì)鋰電池有哪些影響？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-13 06:03
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鋰電池的電極材料、電解質(zhì)均是易燃物，極易出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致電池內(nèi)短路，短路鋰電池中儲(chǔ)存的巨大能量就會(huì)快速以熱的形式釋放出來(lái)，這種快速放熱行為會(huì)造成電池內(nèi)部溫度劇烈升高，高溫下電解液易引燃，引發(fā)電池整體燃燒，如果附近有易燃物則會(huì)造成爆炸，威脅人們的安全和健康。
鋰枝晶
鋰電池在過(guò)度充電、充放電循環(huán)過(guò)程時(shí)，會(huì)造成負(fù)極表面的鋰沉積不均勻，容易形成枝晶，此時(shí)鋰枝晶生長(zhǎng)明顯，枝晶脫落或折斷時(shí)，產(chǎn)生“死鋰”，造成鋰的不可逆。當(dāng)尖銳枝晶穿透隔膜，使正負(fù)極發(fā)生短路并處于自放電狀態(tài)，伴隨大量熱量產(chǎn)生，使鋰電池著火甚至發(fā)生爆炸。
過(guò)度充電是鋰離子電池過(guò)熱的主要原因，極片上的針狀鋰金屬結(jié)晶會(huì)引發(fā)微短路，逐漸升高的電池溫度會(huì)將電解液氣化、電池組內(nèi)壓升高，使電池內(nèi)部發(fā)生激烈氧化反應(yīng)，引起電池燃燒。進(jìn)一步解釋的是過(guò)充引發(fā)的燃燒不一定發(fā)生在電池充電，可能發(fā)生在材料未燃燒、電池外殼未撐破，隨著電池內(nèi)部熱量的積聚到電池自然的溫度，就發(fā)生自燃甚至爆炸。在鋰電池過(guò)度放電時(shí)，會(huì)導(dǎo)致負(fù)極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，當(dāng)再次充電使用時(shí)，極易出現(xiàn)內(nèi)部短路，引發(fā)火災(zāi)。
外界撞擊
鋰離子活性強(qiáng)且初爆溫度低，當(dāng)遭受高空墜落物撞擊時(shí)，或受到速度約為3.5m/s的物體自由落體撞擊時(shí)，在其內(nèi)部瞬間產(chǎn)生25J的能量，使電池的溫度升高120℃，熱量迅速積蓄到電池初爆溫度，引發(fā)熱失控及連鎖反應(yīng)式的爆炸，極易造成嚴(yán)重的人員傷亡。例如2012年5月26日凌晨，深圳一輛比亞迪E6動(dòng)車(chē)被豪華跑車(chē)從左后部劇烈撞擊后起火，造成車(chē)上3人死亡。
隔膜缺陷
高飛等用AHP法計(jì)算出影響鋰離子電池火災(zāi)危險(xiǎn)的主要因素是隔膜，原因在于隔膜的熱釋放速率且產(chǎn)生的生煙性參數(shù)值（CO、CO2）含量相對(duì)較大，隔膜的不完全燃燒導(dǎo)致煙氣比較多，容易刺激人體皮膚及呼吸道，妨礙滅火救援工作展開(kāi)。同時(shí)，鋰電池在切割過(guò)程中，極片寬的邊緣容易出現(xiàn)切割毛刺，這些毛刺一旦刺穿隔膜將發(fā)生電池內(nèi)部短路，通過(guò)涂覆無(wú)機(jī)/有機(jī)涂層能極大的改善隔膜性能，避免切割毛刺帶來(lái)的火災(zāi)（短路）安全隱患，極大的改善電池安全性和提高電池的性能。
