常用的鋰電池都有哪些安全隱患？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-25 18:52
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針刺、短路、擠壓
當鋰電池出現(xiàn)短路、針刺或擠壓的時候，會導致內(nèi)部隔膜破裂從而引發(fā)溫度突然爆炸式升高，最終出現(xiàn)爆炸的情況，特別是安全性能差的鋰電池，這個時間將會更加短，一般5秒左右就會爆炸。
熱沖擊
所謂的熱沖擊就是環(huán)境溫度突然升高的現(xiàn)象，如果溫度較高，那么會導致鋰電池負極表面SEI膜出現(xiàn)分解，從而引發(fā)放熱反映，電池散熱如果不好，那么內(nèi)部溫度就會迅速升高，從而出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。
過充
如果對鋰離子電池進行過充，那么多余的電能會轉(zhuǎn)化為熱能，因此導致電池本體溫度升高出現(xiàn)損壞的情況。往往這個問題會出現(xiàn)在一些沒有過充保護的充電器或電子產(chǎn)品上。
廠商的安全措施
鋰離子電池有這么多問題，自然是要有足夠的安全措施才行的。廠商一般會采用常見的三種安全手段，一是熱封閉隔膜，當出現(xiàn)針刺或擠壓的時候，能夠保證隔膜迅速黏連，阻止內(nèi)部的化學反應。二是隨著溫度升高而電阻變大的PTC電阻，當電池出現(xiàn)問題時，電阻變大，從而減小電流，保障電池安全，這點類似于保險絲。三是安全閥，如果電池內(nèi)部氣壓增大，那么安全閥就會爆裂釋放內(nèi)部壓力從而保證電池不會出現(xiàn)爆炸的情況，一般圓柱形電池的正極都有安全閥。
雖然廠商對鋰離子電池使用了一些安全手段來保證電池的安全，但是當我們在使用的時候也是要特別注意才行，對于可更換電池的設備，盡量使用原裝電池，同時充電時要保持通風散熱，特別是手機，最好別放在床上充電，以免積熱導致電池爆炸。在未來一段很長的時間內(nèi)，鋰離子電池依然是主流選擇，而加強電池的安全性，也是目前多數(shù)廠商的努力方向，相信在不久后，鋰離子電池變得更加安全。 1、正極材料的安全隱患
當鋰離子電池使用不當時，導致電池內(nèi)部溫度的升高，使正極材料會發(fā)生活性物質(zhì)的分解和電解液的氧化。同時，這兩種反應能夠產(chǎn)生大量的熱，從而造成電池溫度的進一步上升。不同的脫鋰狀態(tài)對活性物質(zhì)晶格轉(zhuǎn)變、分解溫度和電池的熱穩(wěn)定性影響相差很大。
2、負極材料的安全隱患
早期使用的負極材料是金屬鋰，組裝的電池在多次充放電后易產(chǎn)生鋰枝晶，進而刺破隔膜，導致電池短路、漏液甚至發(fā)生爆炸。嵌鋰化合物能夠有效避免鋰枝晶的產(chǎn)生，大大提高鋰離子電池的安全性。
隨著溫度的升高，嵌鋰狀態(tài)下的碳負極首先與電解液發(fā)生放熱反應。相同的充放電條件下，電解液與嵌鋰人造石墨反應的放熱速率遠大于與嵌鋰的中間相碳微球、碳纖維、焦碳等的反應放熱速率。
3、隔膜與電解液的安全隱患
鋰離子電池的電解液為鋰鹽與有機溶劑的混合溶液，其中商用的鋰鹽為六氟磷酸鋰，該材料在高溫下易發(fā)生熱分解，并與微量的水以及有機溶劑之間進行熱化學反應，降低電解液的熱穩(wěn)定性。電解液有機溶劑為碳酸酯類，這類溶劑沸點、閃點較低，在高溫下容易與鋰鹽釋放PF5的反應，易被氧化。
4、制造工藝中的安全隱患
鋰離子電池在制造過程中，電極制造、電池裝配等過程都會對電池的安全性產(chǎn)生影響。如正極和負極混料、涂布、輥壓、裁片或沖切、組裝、加注電解液的量、封口、化成等諸道工序的質(zhì)量控制，無一不影響電池的性能和安全性。
漿料的均勻度決定了活性物質(zhì)在電極上分布的均勻性，從而影響電池的安全性。漿料細度太大，電池充放電時會出現(xiàn)負極材料膨脹與收縮比較大的變化，可能出現(xiàn)金屬鋰的析出；漿料細度太小會導致電池內(nèi)阻過大。涂布加熱溫度過低或烘干時間不足會使溶劑殘留，粘結(jié)劑部分溶解，造成部分活性物質(zhì)容易剝離；溫度過高可能造成粘結(jié)劑炭化，活性物質(zhì)脫落造成電池內(nèi)部短路。
