引起鋰電池燃燒或爆炸的原因有哪些?

來源：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汽車上爆炸的事故。原因是因為鋰離子電池在充放電過程中由于使用不當(dāng)，會出現(xiàn)爆炸的危險，特別是在濫用條件下（如受熱、過充、短路、振動、擠壓等），電池會出現(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)過老化分容等等測試，除非是非常低級的工廠，但凡正規(guī)公司的產(chǎn)品是不會出現(xiàn)的，所以大家沒必要對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，如過充、過放、外力沖擊、高溫等等，所以目前預(yù)防辦法是做好線路保護設(shè)計、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，首先必須對您即將采用的鋰電有充分的了解，對它進(jìn)行合理使用，才會有驚無險。

　　一、當(dāng)鋰電池受熱時，電池內(nèi)部的反應(yīng)如一個反應(yīng)鏈，各個反應(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，電流通過電池時一部分電能轉(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，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、針刺和撞擊對鋰離子電池造成的危害大致相同。短路時，電流通過電池的瞬間產(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，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，電極上過電壓損失產(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)場分析結(jié)果，鋰電池爆炸燃燒原因分析總結(jié)幾點：

　　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)成品加保護板或使用過程容易導(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，通常都是出現(xiàn)鼓脹或干脆把極耳燒斷，個人分析過的是動力電池或大容量手機電池外短路導(dǎo)致的燃燒。這個涉及到客戶使用不當(dāng)——裝金屬外盒時不考慮極耳絕緣，在裝機現(xiàn)場就出現(xiàn)鋰電池冒煙燃燒異常；動力電池也常見結(jié)構(gòu)固定措施不足，在用戶使用過程鋰電池組晃動引起電池外部絕緣保護膜破損或者連接線皮破損，最終導(dǎo)致短路燃燒。

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

　　以上3點都是比較常見的原因，綜合來說：結(jié)構(gòu)設(shè)計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，存能電氣小編覺得開發(fā)出更安全的材料才是實現(xiàn)鋰電池安全的王道。

　　鋰電池過熱和爆炸事件案例：

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

　　據(jù)美媒報道，上周，美國聯(lián)邦航空管理局發(fā)出消費者警告，建議在飛機上不要打開Note7手機或是充電，甚至不要放在托運行李中。許多國際航空公司也制定了類似的限制措施。另外，美國消費者產(chǎn)品安全委員會也已經(jīng)發(fā)出建議，停止為Note7手機充電。

　　如何防止鋰電池爆炸？

　　1、使用合格充電器：充電時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，不要為省錢而購買“二手貨”或“水貨”，這類電池可能經(jīng)過維修，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穩(wěn)定的環(huán)境中，遠(yuǎn)離高溫的地方。

　　4、合理組裝跟維護：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，尤其電池保護板的選擇，好的保護板元件的排列跟選擇，保護印刷PBC的合理布局都是很重要的，而保護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，大到電動汽車，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，鋰電池燃燒或爆炸發(fā)生的事故會帶來巨大的損失和安全隱患。因此，研究鋰離子電池的爆炸機理對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、制造、檢測和使用諸方面要求的認(rèn)識不斷加深，未來的鋰離子電池會變得更安全。