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电池知识

锂电池爆炸类型与原因分析

来源:宝鄂实业    2019-10-15 19:33    点击量:
我以前的文章中也提到过锂电池的工作原理。这里我不详细介绍,只是简单介绍一下。当锂离子电池充电时,正极的锂原子会失去电子并氧化成锂离子。锂离子通过电解液游向负极,进入负极的层结构,得到一个电子,电子被还原成锂原子。放电时,整个过程是相反的。(这是摇椅电池的起源)为了防止电池由于正负极的直接接触而短路,将在电池上增加一个带有许多小孔的隔膜,以防止短路。好的隔膜还可以在电池温度过高时自动关闭毛孔,使锂离子无法通过,从而浪费武功,防止危险。
 
常见爆炸原因
 
 
一。原材料和来料存在严重质量问题,主要是电解液质量问题。
 
2.电极吸水,水与电解液反应产生大量气体和热量;
 
三。液体注入少,充放电内阻大,影响锂离子的传输;
 
四。盖板焊接密封工艺差,密封性能差,漏风,外部潮气进入;
 
5个。内部微短路,主要是由于灰尘毛刺,主要是由于电极切断和刀具毛刺;
 
6.当电流过大时,负极不能接受更多的锂离子,形成树枝状晶,击穿隔膜短路;
 
7号。电池过度充电,材料结构崩溃,锂枝晶形成穿透隔膜。
 
爆炸类型分析
 
 
锂离子电池的爆炸类型主要分为短路和过充,短路分为内部短路和外部短路。
 
我们来谈谈外部短路。原理很简单。导电物质从电池外部连接正极和负极。当外部短路发生时,电流变大,电池内部开始产生热量。当热量变大时,电解液会分解,产生大量气体,电池会膨胀。我们说过许多隔膜有封闭毛孔的作用。当温度达到一定值时,隔膜会封闭孔隙,阻止锂离子的传输,从而阻止化学反应。当电流下降时,温度会缓慢下降,从而避免电池爆炸。当然,以上只是基于质量好的横膈膜。
 
内部短路的主要原因是铜箔和铝箔的毛刺穿透隔膜,或锂原子的树枝晶穿透隔膜。这些细小的针状金属能引起微小的短路。由于电阻很小,所以电流不一定很大。铜箔在生产过程中会产生毛刺。观察到的现象是电池泄漏和自放电速度很快,其中大部分可以通过短路测试仪检测到。而且,由于毛刺小,有时会烧坏,使电池恢复正常。因此,毛刺微短路引起爆炸的概率不高。毛刺主要来源于切片,激光切割毛刺较少。然而,树枝晶的来源很多,如高电流、锂偏析等。
 
过充造成的爆炸,是比较常见的。电池过充后极片上到处都是针状锂金属结晶,刺穿点到处都是,到处都在发生微短路。因此,电池温度会逐渐升高,最后高温将电解液气体。这种情形,不论是温度过高使材料燃烧爆炸,还是外壳先被撑破,使空气进去与锂金属发生激烈氧化,都是爆炸!!!但是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。我们以常见的手机电池分析,还有这样一种情况,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,带手机出门。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。消费者共同的描述都是拿起手机时发现手机很烫,扔掉后就爆炸。虽然现在很多都有自动断电功能,但还是温馨提示,尽量不要长时间充电。