聚合物鋰電池在高溫下容易燃燒或爆炸嗎?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-31 23:04
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聚合物鋰電池在高溫下容易燃燒或爆炸嗎?一般而言，軟包層鋰聚合物電池爆炸燃燒很少是由于外部電路故障引起的，這意味著絕大多數(shù)鋰電池爆炸燃燒事件是由于內(nèi)部設計缺陷引起的。電池行業(yè)對鋰電池熱失控機理的研究還不夠深入，對電池設計和制造的安全控制還不夠。鋰電池安全質量的提高，最根本還是靠材料技術的進步。
聚合物鋰電池在高溫下容易燃燒或爆炸嗎?
鋰聚合物電池。JPG
鋰聚合物電池在高溫下不會爆炸。鋰電池工作溫度為-20℃~+50℃。低溫會影響鋰電池的性能，降低容量，增大內(nèi)阻;一旦溫度恢復正常，就可以恢復。柔性聚合物鋰電池是一種高能量密度、微型化、超薄、輕量化、高安全性的新型電池。在形狀上，鋰聚合物電池具有超薄的特點，可以滿足各種產(chǎn)品的需要，生產(chǎn)成任何形狀和容量的電池。這種電池最小厚度可達到0.5mm，無記憶效果。
柔性聚合物鋰電池是由柔性包裝和聚合物電解質制成的鋰電池產(chǎn)品，在正常使用條件下，儲存不會爆炸，除非人為力量造成短路破壞。目前的鋰聚合物電池多為軟包電池，外殼為鋁塑膜。當內(nèi)部使用有機電解質時，即使液體很熱，它也不會爆炸，因為鋁塑料薄膜聚合物電池使用固體或膠體狀態(tài)沒有泄漏，只有自然破裂。
然而，沒有什么是絕對的。如果瞬間電流大到足以引起短路，電池也不是不可能自燃或爆裂。手機和平板電腦安全事故的發(fā)生大多是由這種情況引起的。為了減少爆炸事故的發(fā)生，聚合物鋰電池在越來越多的場合中得到應用。雖然鋰電池還在替代其他類型電池的過程中，但聚合物鋰電池已經(jīng)開始在一些領域取代普通鋰電池。
研究發(fā)現(xiàn)，鋰電池儲存能量處于亞穩(wěn)態(tài)，溫度過高會導致鋰電池熱失控。鋰電池在充電和放電時會產(chǎn)生大量的熱量，尤其是在充電的時候。如果熱量沒有及時釋放并在電池中積聚，溫度將繼續(xù)上升。當達到臨界點時，電池的亞穩(wěn)態(tài)正極和負極材料會與電解質發(fā)生劇烈反應，迅速產(chǎn)生大量熱能，導致熱失控。在高溫的作用下，大量的電解液會汽化并破壞電池外殼。與空氣接觸后，會發(fā)生燃燒甚至爆炸。
鋰聚合物電池在什么情況下會燃燒或爆炸?
當鋰聚合物電池發(fā)生短路時，電池內(nèi)部形成超高的短路電流，瞬間產(chǎn)生大量的熱量，很可能直接發(fā)生失控，導致燃燒爆炸。
2 .新能源汽車交通事故造成的電池碰撞擠壓而損壞，導致鋰電池短路而引起燃燒。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，充電、短路、碰撞是新能源汽車自燃的主要場景。
在鋰聚合物電池中，即使單個電池失去控制，小容量電池釋放的能量也不會導致整個電池燃燒和爆炸。然而，由小容量電池組成的電池組結構復雜，系統(tǒng)集成效率低。小容量電池必須使用能量密度更高的材料。
軟包鋰電池嚴重過充。鋰離子電池的化學系統(tǒng)決定了當電池過度充電時，電池內(nèi)的LiCoO2變成Co3O4。Co3O4是一種強氧化劑，能與電解液發(fā)生反應產(chǎn)生氣體(O2)。當電池電壓接近5V時，隨著內(nèi)部溫度和氣體壓力的升高，大部分電池會由于內(nèi)部短路等原因燃燒或爆炸。
