鋰電池容易爆炸嗎？究竟是什么原因引起鋰電池爆炸？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-26 10:46
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日常生活中，鋰電池幾乎隨處可見，大到電動汽車，小到電腦主板電池，到一些由于鋰電池而引起的各種安全事故，給人印象最深刻的莫過于鋰電池產(chǎn)生的爆炸、起火等現(xiàn)象。電池內(nèi)部的設(shè)計還是存在一點缺陷的，當(dāng)電池在充滿電狀態(tài)下，在存在缺陷處，電池溫度上升、能量過剩，于是電解液分解產(chǎn)生氣體，電池內(nèi)壓急劇上升而發(fā)生自燃或爆炸。在這種情況下，我們能做的選擇較好的電芯，如聚合物鋰電池。 智能手機(jī)、筆記本、充電寶以及類似的電子產(chǎn)品設(shè)備，出現(xiàn)的問題源于充電器或者鋰電池。
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現(xiàn)在可充電電池在狹小的空間內(nèi)存儲了大量電能。在電池按預(yù)想的模式運行時候，以受控的方式緩慢輸出電力，如果某個原因?qū)е码娏ρ杆籴尫牛ū热缯f人為的短路），就會存在爆炸或者起火的風(fēng)險。我曾經(jīng)看到電池起過幾次火，有些是故意的（做鋰電池機(jī)械性能就會故意破壞），有些是意料之外的。
鋰電池爆容易爆炸嗎？真正引起爆炸的原因是什么？
作為鋰電池行業(yè)從業(yè)者，我認(rèn)為有很多原因?qū)е码姵仄鸹鸹蛘弑ǎ?/div>
1、設(shè)計時正極過量，或者涂布不均，運輸過程中振動導(dǎo)致極片錯位，充電時有鋰枝晶出現(xiàn)。
2、運輸過程中振動導(dǎo)致極片錯位，導(dǎo)致電極膨脹時通過殼體或連接片發(fā)生短路。
3、毛刺和粉塵，振動和膨脹造成隔膜短路。
4、隔膜不良。
5、點焊鎳帶時電流過大，將內(nèi)部外層隔膜損傷或增加金屬粉塵。
6、運輸過程電壓和溫度造成SEI層的不穩(wěn)定。
7、充電過充。電芯過充電時，正極的鋰過度放出會使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而放出的鋰過多也容易無法插入負(fù)極中，也容易造成負(fù)極表面析鋰，而且，當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時，電解液會分解生產(chǎn)大量的氣體
8、水分過高。水份可以和電芯中的電解液反應(yīng)，生產(chǎn)氣體，充電時，可以和生成的鋰反應(yīng)，生成氧化鋰，使電芯的容量損失，易使電芯過充而生成氣體，水份的分解電壓較低，充電時很容易分解生成氣體，當(dāng)這一系列生成的氣體會使電芯的內(nèi)部壓力增大，當(dāng)電芯的外殼無法承受時，電芯就會爆炸。
9、負(fù)極容量不足。 當(dāng)正極部位對面的負(fù)極部位容量不足，或是根本沒有容量時，充電時所產(chǎn)生的部分或全部的鋰就無法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中，會析在負(fù)極的表面，形成突起狀“枝晶”，而下一次充電時，這個突起部分更容易造成鋰的析出，經(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后，“枝晶”會長大，最后會刺穿隔膜紙，使內(nèi)部產(chǎn)生短路。
10、內(nèi)部短路。由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象，電芯大電流放電，產(chǎn)生大量的熱，燒壞隔膜，而造成更大的短路現(xiàn)象，這樣電芯就會產(chǎn)生高溫，使電解液分解成氣體，造成內(nèi)部壓力過大，當(dāng)電芯的外殼無法承受這個壓力時，電芯就會爆炸。
11、外部短路。外部短路可能由于操作不當(dāng)，或誤使用所造成，由于外部短路，電池放電電流很大，會使電芯的發(fā)熱，高溫會使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞，造成內(nèi)部短路，因而爆炸。第一是負(fù)極容量不足，即負(fù)極結(jié)構(gòu)中不能容納多余的鋰。這時，多余的鋰就只能附著在負(fù)極表面形成“鋰枝晶”，隨著充放電的進(jìn)行，“鋰枝晶”不斷長大最后刺破隔膜導(dǎo)致短路產(chǎn)生大量的熱引發(fā)爆炸，高溫也會使電解液分解產(chǎn)生大量氣體，當(dāng)外殼不能承受這些氣體帶來的壓力時，也會發(fā)生爆炸或起火。
第二是水含量過高。金屬鋰化學(xué)性質(zhì)活潑，與水劇烈反應(yīng)生成氧化鋰，氧化鋰中的鋰不能釋放導(dǎo)致電芯容量減少，電芯過充產(chǎn)生氣體，氣壓過高會導(dǎo)致爆炸。
第三是短路。若是由于電芯內(nèi)部短路或保護(hù)線路老化失效，則會造成電芯大電流放電，產(chǎn)生大量的熱，除了燒壞隔膜造成更大的短路，高溫還會使電解液發(fā)生分解產(chǎn)生大量氣體，引發(fā)安全隱患。若是外部短路一樣會造成內(nèi)部短路從而引發(fā)爆炸。
