锂电池发鼓胀气和爆炸原因分析
来源：宝鄂实业
2020-03-14 14:47
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锂电池胀爆原因分析
当锂金属暴露于空气中时，它会与氧气发生剧烈的氧化反应而爆炸。为了安全和电压，科学家们已经发现了如何使用石墨和锂钴氧化物等材料来存储锂原子。
一、锂离子电池的特点
锂是元素周期表上最小、最活泼的金属。体积小所以容量密度高，深受广大客户和工程技术人员的欢迎。但这种化学反应太过生动，不会有危险。当锂金属暴露于空气中时，它会与氧气发生剧烈的氧化反应而爆炸。为了安全和电压，科学家们已经发现了如何使用石墨和锂钴氧化物等材料来存储锂原子。这些数据的分子结构形成了纳米级的薄存储单元，可以用来存储锂原子。这样，即使电池外壳裂开，氧气进入，氧分子也会大到无法装入微小的电池中，从而防止锂原子接触到氧气而爆炸。
锂离子电池的这一原理使人们在一起获得其高容量密度的同时，也达到了安全的目的。当锂离子电池充电时，正极中的锂原子失去电子并氧化成锂离子。锂离子通过电解液到达负极，进入负极的存储单元，获得一个电子，并被还原为锂原子。当放电发生时，整个过程是相反的。为了避免电池的正极和负极的直接接触和短路，将电池加到有许多小孔的间隙纸上，以避免短路。好的阻隔纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细小的孔，使锂离子无法通过，浪费功夫，避免危险的攻击。
保护:锂电池过充至电压高于4.2v时，会对初期攻击产生副作用。过充压力越高，风险越高。当锂电池电压高于4.2v后，正极数据中剩余的锂原子数不到一半。此时，存储单元往往会崩溃，使电池容量永久降低。如果电池连续充电，阳极的存储单元现在充满了锂原子，后续的锂金属会在阳极数据的表面堆积。这些锂原子会从负极的外面沿锂离子的方向生长出树枝状晶体。这些锂晶体会通过间隙纸，使正极和负极短路。有时电池在短路发生之前就爆炸了。这是因为在过充过程中，电解液等数据会将爆裂的气体击破，导致电池外壳或压力阀鼓裂，使氧气进入负极表面积累的锂原子并与之发生反应，然后爆裂。
因此，在锂电池充电时，一定要设置电压上限，才能能够兼顾电池的寿命、容量和安全性。最有野心的充电电压限制是4.2v。锂电池的放电也应该有一个电压下限。当电池电压低于2.4V时，部分数据开始会被损坏。由于电池会放电，电压越长越低，因此，放电前最好不要放2.4V。锂电池从3.0v到2.4v放电时所释放的能量仅为电池容量的3%左右。因此，3.0V是理想的放电截止电压。充放电时，除了电压约束外，还需要电流约束。当电流过大时，锂离子没有时间进入存储单元，会随着数据的出现而收敛。这些锂离子在获得电子后，会导致锂原子在数据外部结晶，这和充电过量一样危险。如果电池外壳裂开，它就会破裂。
因此，对锂离子电池的保护至少包括:充电电压上限、放电电压下限、电流上限。一般锂电池组，除了锂电池芯外，还会有一个保护板，这个保护板是这三种保护的主要供给。然而，这三种防护板显然是不够的，全球锂电池爆炸仍然是经常发生的事情。
为了保证电池系统的安全，有必要对电池爆炸的原因进行更细致的分析。
