從鋰元素開(kāi)始分析影響鋰電池安全性的因素有哪些
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-11 20:59
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鋰是一種具有銀白色外觀的特別活潑的金屬。它非常柔軟，可擴(kuò)展，易燃。鋰金屬屬于遇水釋放可燃?xì)怏w的物質(zhì)。
金屬鋰的特性：
（1）遇水或潮濕空氣釋放可燃?xì)怏w；
（2）固態(tài)時(shí)，溫度超過(guò)其熔點(diǎn)180攝氏度時(shí)，可自行燃燒。
當(dāng)粉末存在時(shí)，可以在室溫下燃燒。
它會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的燒傷和腐蝕。
b鋰電池或鋰電池屬于第九類危險(xiǎn)品。它們的危險(xiǎn)取決于其中所含的鋰。
①鋰電池高度易燃；
（2）短路、過(guò)充、極限溫度、誤操作或其它錯(cuò)誤條件都可能點(diǎn)燃；
（3）無(wú)論是由于內(nèi)部或外部加熱或物理沖擊，都會(huì)產(chǎn)生足夠的熱量，導(dǎo)致相鄰電池發(fā)熱失控。鋰金屬電池釋放的電解質(zhì)與熔化的鋰金屬混合，并伴隨著大的壓力脈沖。易燃的電解質(zhì)和熔融的鋰金屬能產(chǎn)生爆炸性混合物。
（4）C類貨艙內(nèi)的鹵代烷1301（三氟甲基溴化滅火劑）不能有效控制鋰金屬電池的著火。
鋰電池分類
電池通常分為一次電池（不可充電）和二次電池（可充電）。鋰電池是以鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，采用非水性電解液的電池。一般分為兩類：金屬鋰電池和鋰離子電池（含鋰離子聚合物電池）。主要區(qū)別在于，鋰金屬電池是主電池，其中含有金屬鋰，如紐扣電池；鋰離子電池是輔助電池，其中不含金屬狀態(tài)。鋰，如手機(jī)電池。
鋰離子聚合物電池作為二次電池的代表，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等便攜式電子產(chǎn)品中。原因在于采用了聚合物系列電池結(jié)構(gòu)，使其只需少量的液體電解質(zhì)，所以這種電池不需要硬殼保護(hù)，外形不受限制，而且其包裝體積可以大大減小?；谶@些特點(diǎn)，鋰離子聚合物電池有取代傳統(tǒng)鋰離子電池的趨勢(shì)。
二。鋰電池工作原理
目前常用的鋰離子電池是指鋰離子電池。鋰離子電池的正負(fù)極由不同的鋰離子插層化合物組成。它們是實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)換的裝置。其結(jié)構(gòu)主要由電池的正負(fù)極組成，如下圖所示。
正結(jié)構(gòu)
licoo 2+導(dǎo)電劑+膠粘劑（pvdf）+集電極（鋁箔）
負(fù)極結(jié)構(gòu)
石墨+導(dǎo)電劑+增稠劑（cmc）+粘結(jié)劑（sbr）+捕收劑（銅箔）
當(dāng)鋰電池處于充電過(guò)程中時(shí)，充電器發(fā)送的電流對(duì)鋰離子（Li+）產(chǎn)生推力。鋰離子從正極通過(guò)電解液進(jìn)入負(fù)極后，以電化學(xué)能量的形式存儲(chǔ)。當(dāng)沒(méi)有更多的鋰離子從正極流向負(fù)極時(shí)，電池充滿電。在這個(gè)過(guò)程中，電池正負(fù)極之間的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力稱為端電壓。如圖3所示。
鋰電池在放電過(guò)程中，附著在負(fù)極上的鋰離子開(kāi)始遷移回正極，而電池繼續(xù)放電，終端電壓繼續(xù)下降。一旦從正極端取出所有鋰離子，電池完全放電，就需要對(duì)其進(jìn)行充電和使用。
四、影響鋰電池安全性的因素
1）內(nèi)部因素
鋰電池的電極材料和電解質(zhì)是易燃的。當(dāng)加熱（內(nèi)部或外部）時(shí)，它們會(huì)引起火災(zāi)并分解產(chǎn)生氣體，從而增加電池爆炸的可能性。目前，聚合物隔離膜的強(qiáng)度相對(duì)較低，在碰撞或過(guò)熱條件下容易損壞膜，造成電池短路。
同時(shí)，制造工藝的缺陷也極易引發(fā)鋰電池安全問(wèn)題。比如電芯極耳過(guò)長(zhǎng)，與極片或殼體接觸造成短路；極耳壓迫卷芯，導(dǎo)致正負(fù)極短路；在兩極之間留下金屬粉末、銅箔、鋁箔碎片等可能導(dǎo)致隔膜穿孔進(jìn)而引發(fā)微短路等系列問(wèn)題。
2）外部因素
影響鋰電池安全的外部因素則相對(duì)較雜，比如過(guò)充電、外短路、猛烈撞擊等均可能引發(fā)鋰電池自燃。
