自燃原理

鋰是世界上最活潑的金屬。鋰離子電池體積小容量密度高，高能量密度的特性讓其成為電動汽車的首選。鋰離子電池在工作中是利用鋰離子得失電子和遷移聚集來實現(xiàn)電能的儲存的。

在電池充電時，正極里的鋰原子會喪失電子成為鋰離子，產(chǎn)生電勢差。電解介質(zhì)中的鋰離子在電勢差的作用下，向負極遷移聚集。放電時，整個程序倒過來。整個工作過程是由電極內(nèi)的鋰金屬得失和電解液中的電子、鋰離子的遷移來共同完成的。

然而，鋰的化學特性太活潑。鋰金屬暴露在空氣中，會與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應，從而產(chǎn)生燃燒、爆炸。

因此，在鋰電池的實際應用中，科學家們千方百計地防止電解液中的鋰離子向鋰金屬轉(zhuǎn)化，并把金屬鋰鎖在石墨或鋰化合物中，人們常常聽說的，磷酸鐵鋰、鈷酸鋰就是儲存鋰原子的材料。

同時，為了防止空氣進入電池內(nèi)部，還采取了一系列的防護措施。這使得鋰金屬不會與氧氣接觸而發(fā)生爆炸。

在使用中，鋰電池之所以會發(fā)生自燃，就是由于防護措施不到位或產(chǎn)生了嚴重的外力破壞，導致防護失效，而使得金屬鋰與空氣接觸所造成的。

常見的防護措施

外殼防護，為了防止空氣進入，鋰電池都被封裝在密閉容器沖，并為了防止外力破壞通常配以不銹鋼外殼和鋁合金外殼。例如，特斯拉的電動汽車，甚至采用了鈦合金防護板，以防止汽車使用中，尤其是交通事故中對電池容器的損傷。

隔膜阻斷保護，在防止外力破壞的同時，還要防止來自電池內(nèi)部產(chǎn)生的破壞。

通常為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池內(nèi)會有一層隔膜，一方面將正負極隔開，一方面又允許帶電離子通過。

然而，在鋰電池中，隔膜還承擔著另一項防護職能。在電池溫度過高時，隔膜空隙會自動關(guān)閉，讓鋰離子無法穿越，從而終止整個電池的反應。從而防止了電池由于溫度過高，使得其中的電解液氣化產(chǎn)生高壓，破壞電池密封結(jié)構(gòu)的問題。