究竟是什么讓鋰電池發(fā)生了爆炸呢？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-09 17:54
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當(dāng)電池在受到一定中壓的時(shí)候，電池的形狀在外力的作用下發(fā)生了改變，像這樣集中受力的電池單元正負(fù)極被迫發(fā)生了彎曲，直到正負(fù)極之間接觸，電池短路了，電子在這一瞬間急劇地釋放，產(chǎn)生了大量的熱能。
在這個(gè)短暫的過程中，電解液轉(zhuǎn)化成氣體，使得電池不斷地膨脹，最終包裹電池的箔袋被爆開，電火花點(diǎn)燃了空氣中蒸發(fā)的電解質(zhì)，整個(gè)電池組都籠罩在短路所帶來(lái)的火和熱中，周圍的電池單元逐個(gè)發(fā)生了接下來(lái)的爆燃，直到整個(gè)電池組完全炸裂。
從本輪實(shí)驗(yàn)中看出，盡管鋰電池或者由鋰電池連接而成的充電寶不會(huì)輕易發(fā)生危險(xiǎn)，但只要受到的外力足夠大，就會(huì)引發(fā)燃燒爆炸。
所以在日常使用鋰電池的過程中，我們一定要避免讓它受到暴力磕碰以及擠壓，在生活中因外力引起的電池爆炸燃燒事故還是相對(duì)較少，但根據(jù)公安部消防局統(tǒng)計(jì)，80%的電池爆炸燃燒事故，都是在充電過程中引發(fā)的。
過充實(shí)驗(yàn)
2014年元旦浙江蕭山，手機(jī)在充電過程中爆炸起火，造成母子4人遇難，同年5月13日凌晨2點(diǎn)，浙江另一居民手機(jī)在充電時(shí)發(fā)生燃燒爆炸，這兩起事故都是因?yàn)樵谑謾C(jī)電池充滿電后繼續(xù)進(jìn)行充電造成的 ，那么是不是只要長(zhǎng)時(shí)間充電就會(huì)引起電池爆炸燃燒呢？
記者準(zhǔn)備了四個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品，分別放置在四個(gè)有機(jī)玻璃里，對(duì)它們進(jìn)行過度充電，以模擬生活中手機(jī)充電寶長(zhǎng)時(shí)間充電的情景。
生活中手機(jī)充電器的輸出規(guī)格為0.9安培，我們就以這個(gè)電流對(duì)四個(gè)接近滿電的實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行繼續(xù)充電，為了保證安全，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室門口架了一塊防爆板，一人負(fù)責(zé)觀測(cè)電池的現(xiàn)象，另一人則負(fù)責(zé)觀測(cè)電流的變動(dòng)。
開始實(shí)驗(yàn)后，電壓4.2伏，代表鋰電池已經(jīng)達(dá)到滿電狀態(tài)，合格電池內(nèi)的過流保護(hù)線路會(huì)偵測(cè)到危險(xiǎn)，自動(dòng)切斷充電回路，停止輸入電流，以避免手機(jī)電池因?yàn)檫^充而發(fā)生危險(xiǎn)。
又等待了半個(gè)小時(shí)，劣質(zhì)的電池也到了滿電狀態(tài)，但讓人意外的是，它還是在繼續(xù)充電，技術(shù)人員告訴我們，很可能這塊劣質(zhì)電池沒有安裝過流保護(hù)線路，如果繼續(xù)充電，很有可能發(fā)生燃燒甚至爆炸。
又過了一個(gè)小時(shí)，合格充電寶到達(dá)滿電狀態(tài)時(shí)已經(jīng)斷電，而劣質(zhì)的充電寶還沒到達(dá)滿電也就是目前只有劣質(zhì)的充電寶和劣質(zhì)的電池在繼續(xù)充電，超過額定電壓4.2伏后，繼續(xù)充電會(huì)發(fā)生什么?電池究竟會(huì)不會(huì)燃燒爆炸，技術(shù)人員告訴記者，電壓5.4伏是電池危險(xiǎn)的臨界點(diǎn)，一旦超過這個(gè)電壓，隨時(shí)都可能發(fā)生爆炸燃燒。
從高速攝影可以看到，電池在開始鼓脹后立即爆炸燃燒，一個(gè)小時(shí)后，劣質(zhì)充電寶電壓也開始急劇波動(dòng)，劣質(zhì)的充電寶電壓在達(dá)到一定高度時(shí)，電壓電流迅速降為零，但是等待了五分鐘，充電寶并沒有發(fā)生預(yù)想的燃燒爆炸，這又是怎么回事呢？就在大家開始松懈的時(shí)候，劣質(zhì)的充電寶忽然發(fā)生了爆炸，告訴攝影記錄了爆炸的瞬間，由過了兩分鐘，電池接著第二次爆炸。
從這次實(shí)驗(yàn)我們可以看出，過充電池的燃燒爆炸并不具有規(guī)律，通過我們實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)控錄像，可以回訪一下充電寶爆炸的全過程，18點(diǎn)46分，充電寶發(fā)生第一次爆炸，兩分鐘后，發(fā)生了第二次爆炸，18點(diǎn)49分充電寶發(fā)生最后一次爆炸。
我們實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到此，劣質(zhì)的電池和充電寶在過充時(shí)相繼發(fā)生了爆炸，而合格產(chǎn)品都在滿電時(shí)，保護(hù)線路自動(dòng)切斷電流，從而沒有發(fā)生危險(xiǎn)，那么為什么過度充電會(huì)使得劣質(zhì)的鋰電池產(chǎn)品發(fā)生爆炸呢？
原因
過充后，極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿隔膜會(huì)發(fā)生微短路，輕則加劇自放電，重則使材料燃燒爆炸，總而言之鋰電池的死穴就是過放和過充，解決的方法就是給每個(gè)單芯配套保護(hù)板，那么過度充電對(duì)于合格的鋰電池產(chǎn)品來(lái)說，就沒有任何危害了嗎？
快充的過程，其實(shí)我們生活中都有經(jīng)驗(yàn)，就像我們倒酒一樣，如果我們平常正常充電的話，其實(shí)是一個(gè)緩慢的過程，在這個(gè)過程中，氣泡會(huì)相對(duì)較少。
但如果要是快充的話，就會(huì)像我現(xiàn)在這樣，看著很快酒杯就滿了，但是實(shí)際上這里面，有大量的氣泡，也就是說電池最終的電量看著滿了，但是這里面很多都是虛電。
也就是說在快充的時(shí)候，這個(gè)鋰離子突然間大量的從正極往負(fù)極涌動(dòng)，然后在極短的時(shí)間，負(fù)極這邊就感覺到自己好像已經(jīng)充滿了，這個(gè)時(shí)候就跟正極那邊說，“好了，你們別過來(lái)了”，那么大量的鋰離子就在電解液里面死去了，那么這個(gè)過程是不可逆的，這個(gè)過程會(huì)造成大量的鋰離子在這個(gè)過程中損耗掉，從而極大地影響整個(gè)電池的容量，這個(gè)就是快充的危害。
