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鋰離子電池燃燒或爆炸的三種原因
注明來(lái)源與電池之都
鋰離子二次電池以其高比能量、較高的工作電壓、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)已成為移動(dòng)通訊、筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品的主要電源之一。然而，鋰離子電池在充放電過(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。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。
看到上圖的電池爆炸圖片，找電池網(wǎng)行業(yè)人士分析了一下鋰離子電池燃燒或爆炸的3種可能性，主要如下三種。
一、當(dāng)鋰離子電池受熱時(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) 致電池燃燒或爆炸。
二、在鋰離子電池充電初期，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?；針刺速度很快時(shí)，在針刺的部位造成局部短路并產(chǎn)生大量的熱，使電池內(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 。
