为什么锂离子电池容易爆炸？
来源：宝鄂实业
2019-10-25 22:16
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从锂电池原理上看，锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的层状结构里，并获得一个电子，还原为锂原子。
放电时，整个程序倒过来（这就是摇椅电池的得名由来）。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜来防止短路。好的隔膜还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。
大家发现了问题没有，锂电池内部之所以可以不短路其实完全倚仗着隔膜。而这个隔膜的厚度仅仅几十微米，一旦隔膜破裂导致电池内部短路，也就最终导致了“热失控”。
那么除了生产环节造成的质量缺陷，导致电池隔膜破损的主要因素就是电池遭遇过充或电流过大时内部产生的锂枝晶，锂枝晶的过度生长最终刺穿隔膜导致电池内部短路。一旦电池内到处都在发生微短路，电池温度会逐渐升高，最后高温将电解液气体。
当这种情形发生时，爆炸基本已经不可避免，因为现在的技术与日常使用现状是无法对电池内部进行迅速精确的降温处理的！
电流过大，负极不能接纳更多的锂离子导致形成枝晶，刺穿隔膜造成短路。这也是为什么如今的锂电池应用中要严格控制电池的充放电倍率的关键性因素。
而过充造成的爆炸，就更为常见的。电池过充后材料结构坍塌，极片上到处都是针状锂金属结晶，刺穿点到处都是！更严重的过充引发内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充电的当时。
还有这样一种情况，也就是我们推测的此处特斯拉事故的原因，电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时，我们就终止充电。这时众多的微短路所产生的热，慢慢的将电池温度提高，经过一段时间后，才发生爆炸。这也是我们目前很难精确预报电池起火的原因之一。
特斯拉说为之骄傲的超级快充恰恰构成了催发锂枝晶生长的助力，基于特斯拉良好的快充体验以及早期车辆的免费快充政策，其车主往往偏向于长期选择超级快充模式。
而本次以及大多数特斯拉的电池事故也是老车居多，这里电池老化的积累自然是主因，但长期快充很可能也起到了推动的作用。可以这么说，快充在带来便利的同时，也带来了更大的安全隐患。
要知道即便我们在预设条件下的安全预防已经做的非常好，但面对新能源汽车已经颇为巨大的保有量和实际使用中的面对极端情况，各种小概率事件的发生也是不可避免的。而随着车载电池容量的增大，一旦发生了事故，如何保障乘客安全、如何保证环境安全都是需要各相关行业研究的问题。
放电时，整个程序倒过来（这就是摇椅电池的得名由来）。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜来防止短路。好的隔膜还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。
大家发现了问题没有，锂电池内部之所以可以不短路其实完全倚仗着隔膜。而这个隔膜的厚度仅仅几十微米，一旦隔膜破裂导致电池内部短路，也就最终导致了“热失控”。
那么除了生产环节造成的质量缺陷，导致电池隔膜破损的主要因素就是电池遭遇过充或电流过大时内部产生的锂枝晶，锂枝晶的过度生长最终刺穿隔膜导致电池内部短路。一旦电池内到处都在发生微短路，电池温度会逐渐升高，最后高温将电解液气体。
当这种情形发生时，爆炸基本已经不可避免，因为现在的技术与日常使用现状是无法对电池内部进行迅速精确的降温处理的！
电流过大，负极不能接纳更多的锂离子导致形成枝晶，刺穿隔膜造成短路。这也是为什么如今的锂电池应用中要严格控制电池的充放电倍率的关键性因素。
而过充造成的爆炸，就更为常见的。电池过充后材料结构坍塌，极片上到处都是针状锂金属结晶，刺穿点到处都是！更严重的过充引发内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充电的当时。
还有这样一种情况，也就是我们推测的此处特斯拉事故的原因，电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时，我们就终止充电。这时众多的微短路所产生的热，慢慢的将电池温度提高，经过一段时间后，才发生爆炸。这也是我们目前很难精确预报电池起火的原因之一。
特斯拉说为之骄傲的超级快充恰恰构成了催发锂枝晶生长的助力，基于特斯拉良好的快充体验以及早期车辆的免费快充政策，其车主往往偏向于长期选择超级快充模式。
而本次以及大多数特斯拉的电池事故也是老车居多，这里电池老化的积累自然是主因，但长期快充很可能也起到了推动的作用。可以这么说，快充在带来便利的同时，也带来了更大的安全隐患。
要知道即便我们在预设条件下的安全预防已经做的非常好，但面对新能源汽车已经颇为巨大的保有量和实际使用中的面对极端情况，各种小概率事件的发生也是不可避免的。而随着车载电池容量的增大，一旦发生了事故，如何保障乘客安全、如何保证环境安全都是需要各相关行业研究的问题。
