影響鋰離子電池安全的因素
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-07 13:35
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一般情況下，除了要滿足容量、內(nèi)阻和高低溫充放電性能的要求外，鋰離子電池也是需要通過(guò)各種安全性能測(cè)試的。不過(guò)，由于制造技術(shù)和運(yùn)作方式等原因，它仍然會(huì)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)——導(dǎo)致鋰離子電池爆炸的，往往是過(guò)充電、短路、熱沖擊和機(jī)械沖擊等因素。
針刺、短路和擠壓對(duì)電池安全性的影響當(dāng)電池發(fā)生外部短路或受到針刺和擠壓時(shí)，常常會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部隔膜的破裂，從而造成大量的電流在極短的時(shí)間內(nèi)從電池的內(nèi)部流過(guò)，并直接導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度的急劇升高，從而在很短的時(shí)間內(nèi)引發(fā)一系列的劇烈反應(yīng)——對(duì)于安全性能較差的電池，這個(gè)過(guò)程甚至?xí)?shù)秒內(nèi)完成，并以“殉爆”收?qǐng)?。由于鋰離子電池比能量很高，像2200mAh的筆記本電腦電池，單只能量可達(dá)30 KJ左右，一旦發(fā)生短路，電池封口處的鋁制防爆閥往往會(huì)被熔化，從而造成用戶的財(cái)產(chǎn)損失。
熱沖擊對(duì)電池安全的影響此外，當(dāng)電池受到熱沖擊時(shí)，如果熱沖擊的溫度較高，也同樣會(huì)引發(fā)“熱失控”的危險(xiǎn)。這種情況通常會(huì)導(dǎo)致電池負(fù)極表面SEI膜發(fā)生分解，并使高度嵌鋰的負(fù)極材料與電解液發(fā)生放熱反應(yīng)——如果電池散熱速率較慢的話，就很容易導(dǎo)致電池內(nèi)部的溫度進(jìn)一步升高、熔化隔膜、發(fā)生短路——并最終引發(fā)爆炸等危險(xiǎn)事故。
過(guò)充電對(duì)電池安全的影響而日常生活當(dāng)中，我們可能接觸到的電池爆炸情況，就屬過(guò)充電對(duì)電池造成的情況了。當(dāng)電池發(fā)生過(guò)充時(shí)，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電能就很容易轉(zhuǎn)變成熱能，并導(dǎo)致電池溫度的迅速升高。同以上兩種情況一樣，如果過(guò)充時(shí)電池的散熱能力較好，就不易引發(fā)危險(xiǎn)——電池散熱能力較差、高倍率充電往往是這類情況的元兇，這種情況下，過(guò)渡金屬氧化物正極材料由于嚴(yán)重脫鋰、化學(xué)活性顯著增加，往往會(huì)導(dǎo)致比單純的熱沖擊更嚴(yán)重的安全問(wèn)題。
