鋰電池的組成及自燃原因是什么？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-04 12:38
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鋰離子電池存在自燃的風(fēng)險(xiǎn)，內(nèi)部短路，外部撞擊，電池組過熱都是產(chǎn)生鋰離子電池自燃的主要原因。
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短路
鋰電池由三個基本部分組成，①正極端，通常為鋰錳氧化物、鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物等；②負(fù)極端，通常為石墨材料，鈦酸鋰，鋰硅，或者鍺鋰等；③電解質(zhì)，通常為非水鹽得有機(jī)溶劑，作為正負(fù)極鋰離子移動的介質(zhì)，同時作為電池絕緣體。這些電極材料及電解質(zhì)都是易燃物，其隔膜很薄，通常只有2025nm，因此極易造成內(nèi)短路。
示意：這叫短路，原理相似
市面上許多充電寶都是小作坊生產(chǎn)的，其生產(chǎn)品質(zhì)不可靠如：電芯極耳過長，易與極片或殼體接觸造成內(nèi)短路，或極耳壓迫卷芯導(dǎo)致正負(fù)極短路，或在兩極之間留下金屬粉末、銅箔、鋁箔碎片等，更是增加了電池短路的幾率。
2
撞擊
一項(xiàng)關(guān)于鋰離子電池接受外力撞擊的測試中顯示，當(dāng)一塊鋰離子電池受到重量為5kg 的重錘，從0.6 m的高度，做自由落體的撞擊時，瞬間在其內(nèi)部產(chǎn)生25J的能量，使電池的溫度升高了120℃。鋰離子具有較強(qiáng)的活性，因此該種電池對受到的外力非常敏感，當(dāng)遭受撞擊或從高處墜落時，電池組變會產(chǎn)生內(nèi)熱，進(jìn)而引起電池自燃。
根據(jù)專業(yè)人士的分析，除了猛烈撞擊外，一些品質(zhì)不可靠的電池甚至可能在飛機(jī)飛行時顛簸+低氣壓的情況下引發(fā)自燃。
3
過熱
引起鋰離子電池過熱的原因主要是過度充電。過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，引起微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最后高溫將電解液氣化，致使電池組內(nèi)壓增高。
不論是溫度過高使材料燃燒，還是電池組的外殼被撐破，都會導(dǎo)致外部空氣進(jìn)入電池內(nèi)部發(fā)生激烈氧化反應(yīng)，引起電池燃燒。需要說明的是由過充引發(fā)的自燃，并不一定發(fā)生在充電的過程之中。有可能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，電池使用者就終止充電，而電池內(nèi)部積聚的熱量，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過一段時間后，才發(fā)生自燃，甚至爆炸。
筆者認(rèn)為這也許是為什么處于沒有使用狀態(tài)的充電寶會自燃的原因吧。對不起，我又要吐槽一些劣質(zhì)鋰離子電池了，其實(shí)目前許多鋰電池充電設(shè)備都有充滿電后自動斷開的功能，那是品質(zhì)不過關(guān)不能控制自己的電池簡直是在草菅人命啊。
至少我家手機(jī)是有這個功能的
反之，在過度放電狀態(tài)下，一方面電解液因分解導(dǎo)致電池特性及耐久性劣化，另一方面導(dǎo)致負(fù)極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，從而造成電池的永久性損壞，當(dāng)再次充電使用時，極易出現(xiàn)內(nèi)部短路，引起過熱。
對于不同的鋰離子電池有著不同的熱穩(wěn)定極限溫度，鋰鈷氧化物電池為130℃，鋰錳氧化物電池為250℃，當(dāng)超過這個溫度時，將會出現(xiàn)自燃。
