鋰電池爆炸類型與原因分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-15 19:33
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我以前的文章中也提到過(guò)鋰電池的工作原理。這里我不詳細(xì)介紹，只是簡(jiǎn)單介紹一下。當(dāng)鋰離子電池充電時(shí)，正極的鋰原子會(huì)失去電子并氧化成鋰離子。鋰離子通過(guò)電解液游向負(fù)極，進(jìn)入負(fù)極的層結(jié)構(gòu)，得到一個(gè)電子，電子被還原成鋰原子。放電時(shí)，整個(gè)過(guò)程是相反的。（這是搖椅電池的起源）為了防止電池由于正負(fù)極的直接接觸而短路，將在電池上增加一個(gè)帶有許多小孔的隔膜，以防止短路。好的隔膜還可以在電池溫度過(guò)高時(shí)自動(dòng)關(guān)閉毛孔，使鋰離子無(wú)法通過(guò)，從而浪費(fèi)武功，防止危險(xiǎn)。
常見爆炸原因
一。原材料和來(lái)料存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，主要是電解液質(zhì)量問(wèn)題。
2.電極吸水，水與電解液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和熱量；
三。液體注入少，充放電內(nèi)阻大，影響鋰離子的傳輸；
四。蓋板焊接密封工藝差，密封性能差，漏風(fēng)，外部潮氣進(jìn)入；
5個(gè)。內(nèi)部微短路，主要是由于灰塵毛刺，主要是由于電極切斷和刀具毛刺；
6.當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，負(fù)極不能接受更多的鋰離子，形成樹枝狀晶，擊穿隔膜短路；
7號(hào)。電池過(guò)度充電，材料結(jié)構(gòu)崩潰，鋰枝晶形成穿透隔膜。
爆炸類型分析
鋰離子電池的爆炸類型主要分為短路和過(guò)充，短路分為內(nèi)部短路和外部短路。
我們來(lái)談?wù)勍獠慷搪?。原理很?jiǎn)單。導(dǎo)電物質(zhì)從電池外部連接正極和負(fù)極。當(dāng)外部短路發(fā)生時(shí)，電流變大，電池內(nèi)部開始產(chǎn)生熱量。當(dāng)熱量變大時(shí)，電解液會(huì)分解，產(chǎn)生大量氣體，電池會(huì)膨脹。我們說(shuō)過(guò)許多隔膜有封閉毛孔的作用。當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，隔膜會(huì)封閉孔隙，阻止鋰離子的傳輸，從而阻止化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)電流下降時(shí)，溫度會(huì)緩慢下降，從而避免電池爆炸。當(dāng)然，以上只是基于質(zhì)量好的橫膈膜。
內(nèi)部短路的主要原因是銅箔和鋁箔的毛刺穿透隔膜，或鋰原子的樹枝晶穿透隔膜。這些細(xì)小的針狀金屬能引起微小的短路。由于電阻很小，所以電流不一定很大。銅箔在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生毛刺。觀察到的現(xiàn)象是電池泄漏和自放電速度很快，其中大部分可以通過(guò)短路測(cè)試儀檢測(cè)到。而且，由于毛刺小，有時(shí)會(huì)燒壞，使電池恢復(fù)正常。因此，毛刺微短路引起爆炸的概率不高。毛刺主要來(lái)源于切片，激光切割毛刺較少。然而，樹枝晶的來(lái)源很多，如高電流、鋰偏析等。
過(guò)充造成的爆炸，是比較常見的。電池過(guò)充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿點(diǎn)到處都是，到處都在發(fā)生微短路。因此，電池溫度會(huì)逐漸升高，最后高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過(guò)高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進(jìn)去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都是爆炸?。。〉沁^(guò)充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當(dāng)時(shí)。我們以常見的手機(jī)電池分析，還有這樣一種情況，電池溫度還未高到讓材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，我們就終止充電，帶手機(jī)出門。這時(shí)眾多的微短路所產(chǎn)生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，才發(fā)生爆炸。消費(fèi)者共同的描述都是拿起手機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)手機(jī)很燙，扔掉后就爆炸。雖然現(xiàn)在很多都有自動(dòng)斷電功能，但還是溫馨提示，盡量不要長(zhǎng)時(shí)間充電。
