引起鋰電池燃燒或爆炸的原因有哪些?

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-01-09 09:37  瀏覽量：次

　　引起鋰電池燃燒或爆炸的原因有哪些?近幾年，關(guān)于鋰電池燃燒爆炸的事故不少，比如就有鋰電池在新能源電動(dòng)汽車上爆炸的事故。原因是因?yàn)殇囯x子電池在充放電過(guò)程中由于使用不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)爆炸的危險(xiǎn)，特別是在濫用條件下（如受熱、過(guò)充、短路、振動(dòng)、擠壓等），電池會(huì)出現(xiàn)燃燒、爆炸乃至人員受傷等情況。那么引起鋰電池燃燒或爆炸的原因有哪些?本文存能電氣小編就來(lái)詳聊。

　　引起鋰電池燃燒或爆炸的原因有哪些?

　　現(xiàn)在大家最主要的就是擔(dān)心鋰電池的燃燒跟爆炸。就目前鋰電行業(yè)來(lái)看，電芯本身的主因?qū)е碌谋ㄒ呀?jīng)非常非常低了，畢竟工廠經(jīng)過(guò)老化分容等等測(cè)試，除非是非常低級(jí)的工廠，但凡正規(guī)公司的產(chǎn)品是不會(huì)出現(xiàn)的，所以大家沒(méi)必要對(duì)電芯的種類有所歧視了。但是外界的條件變化導(dǎo)致的誘因是主要的，如過(guò)充、過(guò)放、外力沖擊、高溫等等，所以目前預(yù)防辦法是做好線路保護(hù)設(shè)計(jì)、合理的結(jié)構(gòu)這些去預(yù)防措施。發(fā)帖的目的就是想告訴大家，選鋰電池要慎重，首先必須對(duì)您即將采用的鋰電有充分的了解，對(duì)它進(jìn)行合理使用，才會(huì)有驚無(wú)險(xiǎn)。

　　一、當(dāng)鋰電池受熱時(shí)，電池內(nèi)部的反應(yīng)如一個(gè)反應(yīng)鏈，各個(gè)反應(yīng)相互促進(jìn)，依次進(jìn)行。首先是SEI膜分解放出熱量加熱了鋰電池，促使負(fù)極與溶劑的反應(yīng)放出更多的熱量，導(dǎo)致負(fù)極與粘結(jié)劑的反應(yīng)、溶劑分解，接接著正極開(kāi)始進(jìn)行熱分解反應(yīng)，放出大量的熱與氣體，最后導(dǎo)致鋰電池燃燒或爆炸。

　　二、在鋰電池充電初期，電流通過(guò)電池時(shí)一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，歐姆極化也產(chǎn)生一部分熱量，但鋰電池表面溫度上升的很慢；當(dāng)電池達(dá)到全充滿狀態(tài)時(shí)，由鋰離子繼續(xù)的嵌入反應(yīng)變成鋰金屬在負(fù)極表面的沉積，溶劑被氧化（由過(guò)充引起的溶劑的氧化反應(yīng)放出的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可逆狀態(tài)下鋰離子與溶劑反應(yīng)放出的熱量）放出的熱量加熱了電池；隨著鋰電池溫度升高，金屬鋰與溶劑反應(yīng)、嵌鋰碳與溶劑反應(yīng)相繼發(fā)生，熱量失控，同時(shí)伴隨發(fā)生溶劑的分解、粘結(jié)劑與鋰金屬的反應(yīng)。

　　三、短路、針刺和撞擊對(duì)鋰離子電池造成的危害大致相同。短路時(shí)，電流通過(guò)電池的瞬間產(chǎn)生大量的熱，加熱電池，使電池溫度升高到正極分解的溫度，正極熱分解又導(dǎo)致電池?zé)崃渴Э兀会槾趟俣群芸鞎r(shí)，在針刺的部位造成局部短路并產(chǎn)生大量的熱，使鋰電池內(nèi)部溫度升高到正極熱分解的溫度；當(dāng)鋰離子電池受到撞擊時(shí)，電極上過(guò)電壓損失產(chǎn)生熱量，促使溶劑與負(fù)極的反應(yīng)，放出的熱量又進(jìn)一步加熱電池，促使正極熱分解反應(yīng)發(fā)生，導(dǎo)致熱量的失控。

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)分析結(jié)果，鋰電池爆炸燃燒原因分析總結(jié)幾點(diǎn)：

　　1、內(nèi)部短路：結(jié)構(gòu)或工藝缺陷導(dǎo)致極耳內(nèi)插、隔膜包裹富余過(guò)少、毛刺、隔膜打折等。極耳內(nèi)插往往出現(xiàn)在厚電池且內(nèi)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)中，極耳位絕緣不到位，在后續(xù)成品加保護(hù)板或使用過(guò)程容易導(dǎo)致內(nèi)部急性短路從而出現(xiàn)燃燒或爆炸，不過(guò)現(xiàn)在這種情況幾乎很少了，除非外力因素。

　　2、外部短路：1AH以下的鋰電池外短路導(dǎo)致的燃燒后爆炸不多見(jiàn)，通常都是出現(xiàn)鼓脹或干脆把極耳燒斷，個(gè)人分析過(guò)的是動(dòng)力電池或大容量手機(jī)電池外短路導(dǎo)致的燃燒。這個(gè)涉及到客戶使用不當(dāng)——裝金屬外盒時(shí)不考慮極耳絕緣，在裝機(jī)現(xiàn)場(chǎng)就出現(xiàn)鋰電池冒煙燃燒異常；動(dòng)力電池也常見(jiàn)結(jié)構(gòu)固定措施不足，在用戶使用過(guò)程鋰電池組晃動(dòng)引起電池外部絕緣保護(hù)膜破損或者連接線皮破損，最終導(dǎo)致短路燃燒。

　　3、過(guò)充爆炸：這個(gè)是最危險(xiǎn)的，也是企業(yè)最怕出現(xiàn)的，但，還是偶爾會(huì)出現(xiàn)。從了解的情況來(lái)看有兩點(diǎn)：a、用戶不按要求使用匹配的充電器，從而破壞保護(hù)線路且用戶往往充電都是不限時(shí)充的，這種情況不炸都難；b、鋰電池配組不合理且保護(hù)板失效，這種情況下也會(huì)炸的一塌糊涂，單節(jié)電池同理。

　　以上3點(diǎn)都是比較常見(jiàn)的原因，綜合來(lái)說(shuō)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮周全和用戶按規(guī)格書使用是避免鋰電池燃燒或爆炸的主要方向，相信目前各大電芯生產(chǎn)廠家已經(jīng)有了很合理的改善措施了，存能電氣小編覺(jué)得開(kāi)發(fā)出更安全的材料才是實(shí)現(xiàn)鋰電池安全的王道。

　　鋰電池過(guò)熱和爆炸事件案例：

　　如今，鋰電池在電子設(shè)備中已經(jīng)司空見(jiàn)慣，包括智能手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)車、甚至是飛機(jī)都在大量使用鋰電池，但是最近三星電子GalaxyNote7旗艦手機(jī)發(fā)生了電池過(guò)熱和爆炸事件，令消費(fèi)者重新審視鋰電池的安全性。

　　據(jù)美媒報(bào)道，上周，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局發(fā)出消費(fèi)者警告，建議在飛機(jī)上不要打開(kāi)Note7手機(jī)或是充電，甚至不要放在托運(yùn)行李中。許多國(guó)際航空公司也制定了類似的限制措施。另外，美國(guó)消費(fèi)者產(chǎn)品安全委員會(huì)也已經(jīng)發(fā)出建議，停止為Note7手機(jī)充電。

　　如何防止鋰電池爆炸？

　　1、使用合格充電器：充電時(shí)間是鋰電池爆炸事件的高發(fā)期。原裝充電器或者大廠家生產(chǎn)的合格充電器比兼容充電器更能保證電池安全；

　　2、使用可靠的電池：盡量購(gòu)買正規(guī)廠家電池或市面知名品牌鋰電池，不要為省錢而購(gòu)買“二手貨”或“水貨”，這類電池可能經(jīng)過(guò)維修，不如原裝電池可靠。

　　3、不要將電池置于極端環(huán)境：高溫、碰撞等都是電池爆炸的重要誘因，盡量讓電池處在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境中，遠(yuǎn)離高溫的地方。

　　4、合理組裝跟維護(hù)：不少人喜歡買二手電芯重組電池，更有人“膽大心細(xì)”買電芯自己DIY組裝電池。但不當(dāng)組裝跟誤操作也容易釀成事故，尤其電池保護(hù)板的選擇，好的保護(hù)板元件的排列跟選擇，保護(hù)印刷PBC的合理布局都是很重要的，而保護(hù)的損壞往往成為電池殺手跟釀成悲劇的罪魁禍?zhǔn)住?/span>

　　日常生活中，鋰電池幾乎隨處可見(jiàn)，大到電動(dòng)汽車，小到電腦主板電池，鋰電池已經(jīng)成為了人們不可或缺的一部分。由此可見(jiàn)，鋰電池燃燒或爆炸發(fā)生的事故會(huì)帶來(lái)巨大的損失和安全隱患。因此，研究鋰離子電池的爆炸機(jī)理對(duì)提高鋰離子電池的安全性有重要的意義。但是隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，鋰電池設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)和使用諸方面要求的認(rèn)識(shí)不斷加深，未來(lái)的鋰離子電池會(huì)變得更安全。