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电池知识

锂电池爆炸原因与危害详解

来源:宝鄂实业    2019-09-15 17:30    点击量:
【警惕!锂电池也会爆炸】锂电池是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,手机、笔记本电脑、移动电源等设备都要用到它,与我们的生活息息相关,爆炸后果不堪设想,究竟什么原因导致爆炸呢?它又有哪些危害?为了寻找答案,我们邀请到电力专家孙磊工程师助力解答。
实验开始前,孙工程师先拿来了两块电池做对比,一块是完好无损的,一块是经过燃烧实验的。
可以看到,左边已经经过燃烧实验的电池,安全阀已经打开,呈现出黑糊状态,一些铝已经烧成熔融态。
今天模拟实验用的电池容量是86安时,大概相当于一个电动车用的电池单体的容量。
电池拆开后可以发现,内部是一层一层卷状的结构,就像蛋卷一样,一层是正极,一层是负极,还有一层是隔膜。
电池已经经过了一次燃烧实验,隔膜是有机物,比较容易燃烧,电池内部的导电物质是锂离子,可以通过隔膜在正负极之间来回穿梭输送电能。
但是在极端情况下,电池内部的正负极之间的隔膜,有可能会因为受热而产生收缩和融化。电池的正极和负极就会直接接触在一起,瞬间产生大量电流,在电池内部产生巨大热量。
如果不能够及时抑制,热量有可能会持续产生,并且导致更多的隔膜融化,进而导致更多的正极和负极接触到一起,导致电池热失控,在极端的情况下会导致电池燃烧。
经过拆解实验可以发现,燃烧后的锂电池,不但外部损毁严重,内部也是严重变形,明显炭化。
孙工程师介绍,锂电池本来是一个能量存储的设备,它在一种有序的释放过程中会比较方便生活,但是在无序的或者失控的状态下,会释放能量造成危害。
在释放和失控的过程中,锂电池会产生一些可燃气体,甚至是一些有毒气体,像硫化氢、氟化氢,对人造成损伤和危害。
锂电池的威力巨大,如若使用不当,后果相当危险!那么,在什么情况下,锂电池会出现安全隐患呢?
第一种是过充:持续地给电池充电,而又没有保护措施,会存在很大的安全隐患。
第二种是短路:内部短路可能是结构上的一些损伤,造成的内部的正极和负极直接接触,外部短路的话包括可能会有一些导电的铁丝、铜丝或者一些金属片,造成瞬间的大电流,可能会引发发热和电池的燃烧;
第三种是加热:例如天气炎热,或者使用的环境温度比较高,也会造成电池内部的一些有机物的融化和收缩,造成电池正负极短接,最终会造成电池的燃烧和爆炸。

一般的手机电池、电动车充电电池以锂离子电池居多。锂离子电芯充电后,处于一种高能量的状态,锂离子电池在意外情况下(高温、过充放、内外短路等)引起锂离子电池内部产生热量,产生的热量若没有及时散失,则会引起电池的温度进一步升高,副反应加速,释放更多的热量,导致温度再次升高,进一步加剧反应过程,释放更多的热量,最终导致电池热失控着火或爆炸。  

 

导致锂离子电池爆炸的原因有炙烤、高温、外短路、挤压和撞击、过充电、过放电、浸泡等等。

大家使用锂电池
一定要注意安全使用!