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解决锂电池自燃的方法有哪些你知道吗?

来源:宝鄂实业    2019-08-17 12:04    点击量:
锂电池燃烧一般有两个原因,一是由于电池自身保护层有问题,二可能是由于用户自身使用习惯有问题,过度充放电,经受外界猛力撞击,都会引起燃烧。
?平时不使用的锂电池最好放置于结实的绝缘容器之内,并避免使其接触到水,或置于超过100℃的环境中。
 
  因此,在锂电池的实际应用中,科学家们千方百计地防止电解液中的锂离子向锂金属转化,并把金属锂锁在石墨或锂化合物中,人们常常听说的,磷酸铁锂、钴酸锂就是储存锂原子的材料。
 
  动力电池安全问题:电动汽车锂电池不会轻易自燃
 
  同时,为了防止空气进入电池内部,还采取了一系列的防护措施。这使得锂金属不会与氧气接触而发生爆炸。
 
  在使用中,锂电池之所以会发生自燃,就是由于防护措施不到位或产生了严重的外力破坏,导致防护失效,而使得金属锂与空气接触所造成的。
 
  常见的防护措施
 
  外壳防护,为了防止空气进入,锂电池都被封装在密闭容器冲,并为了防止外力破坏通常配以不锈钢外壳和铝合金外壳。例如,特斯拉的电动汽车,甚至采用了钛合金防护板,以防止汽车使用中,尤其是交通事故中对电池容器的损伤。
 
  隔膜阻断保护,在防止外力破坏的同时,还要防止来自电池内部产生的破坏。
 
  通常为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池内会有一层隔膜,一方面将正负极隔开,一方面又允许带电离子通过。
 
  然而,在锂电池中,隔膜还承担着另一项防护职能。在电池温度过高时,隔膜空隙会自动关闭,让锂离子无法穿越,从而终止整个电池的反应。从而防止了电池由于温度过高,使得其中的电解液气化产生高压,破坏电池密封结构的问题。
 
  过充电压防护,不仅空气要被阻隔在外,还要防止金属锂从电极中外泄。
 
  科学家们通过电极材料的纳米空隙和材料晶格机制,来存放和锁住在充放电中形成的金属锂。
 
  这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大进不了这些细小的储存格,而避免自燃的产生。
 
  然而,用过高的电压或充满后继续过长时间的充电,会对锂电池产生十分危险的损害。
 
  锂电池充电电压在高于额定电压(一般是4.2V)后,如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂离子会堆积于负极材料表面。这些锂离子由于极化作用,会形成电子转移,形成金属锂,并由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。
 
  这些没有电极防护的金属锂一方面极为活泼,容易发生氧化反应而发生爆炸。另一方面,形成的金属锂结晶会穿破隔膜,使正负极短路,从而引发短路,产生高温。在高温下,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进入,并与堆积在负极表面的锂原子反应,进而发生爆炸。
 
  锂电池充电时,一定要设定电压上限和过充保护。在正规电池厂家出产的锂电池中,都装有这样的保护电路。当电压超标或电量充满时自动断电。
 
  ?锂离子电池充电的合理温度范围是0~45℃,放电的合理温度范围是-20~60℃。如果电池充电时的温度低于0℃,那么在电池的正极会析出金属锂,使电池对于震动或撞击更加敏感,增加危险性。
 
  ?避免电池被过度充电或过度放电,二者都会破坏电池内部的保护电路。
 
  ?大量储存锂离子电池的地方,应注意控制环境温度,避免外力的撞击。
 
  ?任何情况下都不要随意打开或拆卸电池,否则会造成电池电芯的短路。
 
  2)锂电池自燃的应急处置对策
 
  尽管采取了一系列的预防措施,但是锂离子电池发生自燃的可能性仍然存在。如果发生锂电池自燃,通常来说按照如下的步骤进行应急处理: