鋰離子電池爆炸的3種原因

鋰離子電池現在在電子產品中得到了廣泛的應用。從以前的鉛酸電池到現在的鋰離子電池,不僅電池的體積變小了,還可以儲存更多的電量,進而給我們的生活帶來了很大的便利。但它在帶來了方便的同時,也給我們帶來了許多安全隱患。近幾年,電視上關於鋰電池爆炸的新聞越來越多了,那麼鋰電池為什麼爆炸?

一、當鋰離子電池受熱時,電池內部的反應如一個反應鏈,各個反應相互促進,依次進行。首先是SEI膜分解放出熱量加熱了電池,促使負極與溶劑的反應放出更多的熱量,導致負極與粘結劑的反應、溶劑分解,接著是正極開始進行熱分解反應,放出大量的熱與氣體,最後導致電池燃燒或爆炸。

二、在鋰離子電池充電初期,電流通過電池時一部分的電能會轉化為熱能,另外歐姆極化也產生一部分熱量,但電池表面溫度上升的很慢;當電池達到全充滿狀態時,由鋰離子繼續的嵌入反應變成鋰金屬在負極表面的沉積,溶劑被氧化(由過充引起的溶劑的氧化反應放出的熱量遠遠高於可逆狀態下鋰離子與溶劑反應放出的熱量)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、嵌鋰碳與溶劑反應相繼發生,熱量失控,同時伴隨發生溶劑的分解、粘結劑與鋰金屬的反應。

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,正極熱分解又導致電池熱量失控;針刺速度很快時,在針刺的部位造成局部短路並產生大量的熱,使電池內部溫度升高到正極熱分解的溫度;當鋰離子電池受到撞擊時,電極上過電壓損失產生熱量,促使溶劑與負極的反應,放出的熱量又進一步加熱電池,促使正極熱分解反應發生,導致熱量的失控。

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