鋰電池爆炸著火原因是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-09-24 19:38
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鋰電池是一種體積小，重量輕的電池且電量充足，在持續(xù)充放電的條件下依舊運行良好。雖然很少發(fā)生事故，但是所發(fā)生的事故都是顯著的，或引起火災，導致爆炸。鋰電池又是怎樣發(fā)生燃燒的呢？例如，當鋰電池發(fā)生內部或者外部短路后，其內部會在短時間內，釋放出大量熱量，溫度極劇升高，導致熱量失控。然后，這種易燃性的電解液會被點燃，最終導致電池起火或者爆炸。
鋰離子電池通常含有一個金屬線圈和易燃的鋰離子液體。微小的金屬碎片漂浮在液體之中。電池的內容物處于壓力之下，所以如果一塊金屬碎片刺穿了保持物件分離的隔板時，或者電池被刺穿，那么鋰與空氣中的水發(fā)生劇烈反應所產(chǎn)生的高溫，有時會導致鋰電池著火。
鋰電池以最小的重量提供了高電量輸出。電池組件的設計以輕巧為主，這意味著電池和薄外殼之間是薄分區(qū)。隔板和涂層相當脆弱，它們可被刺穿。如果電池受損，就會發(fā)生短路。一星點火花也可點燃高活性鋰。另一種可能性是，鋰電池或會被加熱到熱失控的程度。這里，內容物的熱量對電池施壓，便有可能導致鋰電池爆炸。
防止鋰離子電池著火或爆炸的措施就先要找到鋰離子電池的熱爆炸機理，其鋰電池的熱爆炸機理是：當電池在受到熱沖擊、過充、過放、短路、振動、擠壓等濫用狀態(tài)下，電池內部的活性物質及電解液等組分間將發(fā)生化學、電化學反應，產(chǎn)生大量的熱量與氣體，引起電池的升溫，如果鋰離子電池內部的熱生成速率大于熱散失速率，則體系內的反應溫度就會不斷上升，當熱量和內壓累積到一定程度的時候，就會引起電池的燃燒或爆炸。
鋰枝晶生長
電池的充放電就是鋰離子的來回轉移，在充電的過程中鋰離子被還原成金屬鋰嵌入負極，一般情況下，鋰會嵌入層間結構中。但由于生長的不確定性，鋰可能會在電極表面生長，并且生長層像樹枝一樣的刺狀結構，它會破壞電池內部的隔膜，引起電池內部短路和電池爆炸。
枝晶生長形成尖刺
還有就是電池內部本身的缺陷，如果電池在生產(chǎn)過程中存在缺陷，金屬鋰顆粒穿過電池中的絕緣層便將正負極連接起來了，改變了電流的方向，就會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量會降解內部的材料，使化學反應失去控制，釋放更多的熱量，以至于引燃電池組件。
電池過充
我們現(xiàn)在的電池都具有保護系統(tǒng)，系統(tǒng)會隨時反饋電池電壓以防止過充的現(xiàn)象，當電池中的保護系統(tǒng)或者電池充電器損壞時，就會導致過充現(xiàn)象。當過充電發(fā)生時，留在正極材料中的鋰離子繼續(xù)被脫出而嵌入到負極材料中，如果達到了碳負極嵌鋰的最大限度時，那么多余的鋰就會以金屬鋰的形式沉積在負極材料上，使得電池的穩(wěn)定性能大大降低。甚至一定情況下導致爆炸。
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