軟包聚合物鋰電池燃燒爆炸的主要原因有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-22 05:50
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軟包聚合物鋰電池具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化，以及高安全性等多種明顯優(yōu)勢，是一種新型電池。在形狀上，鋰聚合物電池具有超薄化特征，可以配合各種產(chǎn)品的需要，制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達到的最小厚度可達0.5mm，沒有記憶效應(yīng)。
軟包聚合物鋰電池是采用軟性包裝和聚合物電解質(zhì)而制成的一種鋰電池產(chǎn)品，正常情況下的使用、貯存都不會爆炸，除非人為強力破壞導(dǎo)致其短路。當前的聚合物鋰電池多是軟包電池，采用鋁塑膜做外殼，當內(nèi)部采用有機電解質(zhì)時，即使液體很熱也不爆炸，因為鋁塑膜聚合物電池采用固態(tài)或膠態(tài)而無漏液，只是自然破裂。
但是任何事情都不是絕對的，如果瞬間電流足夠大，發(fā)生短路，則電池自燃或爆裂并非不可能，手機和平板電腦安全事故的發(fā)生多由這種情況引起。
為了減少爆炸事故的發(fā)生，聚合物鋰電池正在越來越多的場合獲得應(yīng)用，雖然鋰電池替代其他類型電池還在進程當中，但在鋰電池類型中，聚合物鋰電池已經(jīng)開始在部分領(lǐng)域取代普通鋰電池。
聚合物鋰電池爆炸燃燒的條件
1、軟包鋰電池被嚴重過充，鋰離子電芯的化學(xué)系統(tǒng)決定了當電芯被過充電后，電芯內(nèi)部的LiCoO2變成Co3O4,Co3O4是很強的氧化劑，可與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體（O2）。電芯電壓達到接近5V時，隨著電芯內(nèi)部溫度的升高及氣體壓力作用，大部分電芯會由于內(nèi)部短路等原因發(fā)生燃燒或爆炸。
2、電芯被高溫加熱，當電芯被高溫加熱時，電解液會汽化同時還會分解，電芯內(nèi)部壓力增大，電芯內(nèi)部的隔離膜可能熔解導(dǎo)致電芯內(nèi)部短路引起燃燒，同時陰極材料在充滿電時，在一定溫度下，會發(fā)生自催化反應(yīng)，出現(xiàn)燃燒。
3、電芯被短路，電芯在滿充狀態(tài)下，被突然短路，此極有可能引起電芯出現(xiàn)安全事故。
解決針對上述的幾個方面的問題，目前主要采取保護板、PTC、專用充電器及保險絲等方法對電芯進行保護。其中保護板是對電芯的過充、過放及過流進行一級保護，PTC則是在電芯過熱時短路大電流情況下截止電流對電芯進行二級保護，專用充電器則是對電芯的充電電流及電壓進行限制，而保險絲目前使用較少，其主要作用是在電芯電壓或電流出現(xiàn)異常時徹底截斷電芯與外電路的連接，從而確保電芯不會被再次使用，以保證電芯不會出現(xiàn)嚴重的安全事故。
怎樣預(yù)防聚合物鋰電池爆炸？
所有的鋰電池爆炸都是由于短路引起的電池發(fā)熱造成的，而引起短路的原因又有過充、過放、正負極直接對接，電解質(zhì)泄漏等。所以，在鋰電池設(shè)計中，可從以下幾點著手：
1、禁止電池過充到4.2V以上；
2、禁止電池過放到2.75V以下；
3、在金屬外殼上裝上防爆閥；
4、工藝過程中防短路。
最好的辦法當然是要有鋰電池保護線路板的設(shè)計。
