鋰離子電池的爆炸類型，緊要分為短路和過充，短路又分為內(nèi)部短路和外部短路。

 

咱先說說外部短路，原理很簡單，一個導電的物質(zhì)，從電池外部同時聯(lián)通了正極和負極。發(fā)生外部短路的時候，電流變大，電池內(nèi)部開始產(chǎn)熱，當熱量變大，電解液會分析，出現(xiàn)大量氣體，電池鼓脹。我們說到很多隔膜有閉孔的功能，達到一定溫度隔膜會閉孔，阻止鋰離子的傳輸，從而阻斷化學反應，電流降下來，溫度也慢慢下降，從而戒備了電池爆炸。當然，以上只是基于質(zhì)量良好的隔膜。

 

內(nèi)部短路緊要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結(jié)晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬，會造成微短路。由于很細有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺會在加工過程造成，可觀察到的現(xiàn)象是電池漏電、自放電快，多數(shù)可被短路探測儀測試出來。而且，由于毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機率不高。毛刺緊要來源于分切，激光切少有毛刺。而枝晶來源就多了，大電流、析鋰等等都會造成。

 

過充造成的爆炸，是比較常見的。電池過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿點到處都是，到處都在發(fā)生微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最后高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發(fā)生猛烈氧化，都是爆炸?。?！但是過充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當時。我們以常見的手機電池分解，還有這樣一種情況，電池溫度還未高到讓材料燃燒、出現(xiàn)的氣體也未足以撐破電池外殼時，我們就終止充電，帶手機出門。這時眾多的微短路所出現(xiàn)的熱，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過一段時間后，才發(fā)生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發(fā)現(xiàn)手機很燙，扔掉后就爆炸。雖然今朝很多都有自動斷電功能，但還是溫馨提示，盡量不要長時間充電。

 

保護機制

 

 

無論是充電，還是放電，我們都有一個掂量標準，通常使用的是以電壓來停止。以鎳鈷錳酸鋰配石墨負極的三元電池為例，當電池充電電壓高于4.2V時，危險也會悄悄到來，電壓越高，危險性越高。因為當電壓高于4.2V時候，正極材料里面的鋰原子數(shù)量減少，儲存原子的結(jié)構就會坍塌，并且是永久性的是不可逆的。倘若持續(xù)充電，那么負極已經(jīng)塞滿了鋰離子情況下，鋰離子就會在負極表面與電子生成鋰金屬，也就是我們說的枝晶，這些枝晶會刺穿隔膜，使正負極短路。過充還會讓溫度升高，溫度超過180℃，電解液會分析，出現(xiàn)大量的氣體和熱量，殼體會膨脹，破碎后，氧氣進入與鋰金屬發(fā)生劇烈反應也會爆炸。所以充電電壓上限是一個保護措施。

 

 

 

鋰離子電池放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低于2.4V時，部分材料會開始被破壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰離子電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。通常，我們?nèi)姵剡x用3.0V作為一個理想的放電截止電壓。所以不要過放是另一個保護措施。