1 異物穿刺
鋰電池內(nèi)部的正負(fù)極之間有一層隔膜,隔膜的主要作用是防止正負(fù)極接觸,并且允許離子透過(guò)隔膜進(jìn)行轉(zhuǎn)移。異物穿刺一旦導(dǎo)致隔膜破損,如果異物是金屬材料,就會(huì)直接導(dǎo)致正負(fù)電極通過(guò)金屬異物短路;如果異物是非金屬,穿刺過(guò)程中破壞了隔膜,導(dǎo)致正負(fù)極接觸直接引起短路。
對(duì)于使用
鋰電池的電動(dòng)汽車(chē),行駛中如果被地面凸起的異物刺穿,會(huì)導(dǎo)致上面描述的情況發(fā)生,引起受損的鋰電池內(nèi)部發(fā)生短路發(fā)熱,逐漸殃及到其它鋰電池,最終導(dǎo)致整個(gè)電池包起火。
2 外力沖擊
外力沖擊會(huì)導(dǎo)致鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞或外殼破損,嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致鋰電池的電極暴露在空氣中,由于鋰電池嵌鋰負(fù)極具有強(qiáng)還原性,與金屬態(tài)的鋰性質(zhì)接近,一旦接觸空氣就會(huì)發(fā)熱冒煙,不及時(shí)得到控制就會(huì)起火。
對(duì)于電動(dòng)汽車(chē),外力沖擊非常常見(jiàn),例如電池包磕底、事故碰撞都會(huì)讓鋰電池受到?jīng)_擊,一旦因外力沖擊破壞鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),很容易導(dǎo)致電極短路或電極暴露,被破壞的電池發(fā)熱燃燒并引燃其它電池,最終將火災(zāi)擴(kuò)散到其他正常電池。
3 內(nèi)部短路
在鋰電池的使用過(guò)程中,由于環(huán)境溫度、電極特性等因素會(huì)產(chǎn)生“鋰枝晶”,鋰枝晶累積會(huì)破壞隔膜導(dǎo)致正負(fù)極短路,熱量聚集引起鋰電池自燃,除使用過(guò)程中生成鋰枝晶導(dǎo)致內(nèi)部短路外,隔膜出現(xiàn)瑕疵、集流體毛刺等也會(huì)破壞隔膜導(dǎo)致內(nèi)部短路。
對(duì)于電動(dòng)汽車(chē),鋰電池出現(xiàn)內(nèi)部短路后會(huì)引起電動(dòng)汽車(chē)自燃,目前市場(chǎng)上出現(xiàn)自燃的電動(dòng)汽車(chē),很大一部分是鋰電池內(nèi)部短路導(dǎo)致,這種情況一般毫無(wú)征兆,等到發(fā)現(xiàn)有自燃跡象時(shí)已經(jīng)無(wú)法阻止事態(tài)惡化了。
4 過(guò)充過(guò)放
鋰電池過(guò)度充電會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致電解液發(fā)熱并分解產(chǎn)生氣體,氣體在密封的電池內(nèi)部形成壓力,導(dǎo)致鋰電池膨脹,膨脹過(guò)程如果隔膜破裂,正負(fù)極接觸就會(huì)導(dǎo)致短路并起火。同樣,外部大功率過(guò)放電也會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)熱并膨脹,出現(xiàn)和過(guò)充類(lèi)似的破壞過(guò)程導(dǎo)致起火。