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鋰電池的爆炸是不可防止的嗎?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:219次  |  2023年11月15日  

對(duì)鋰離子電池爆炸的恐懼由來已久,三星和蘋果等國際品牌也是如此。這就引出了一個(gè)問題:鋰離子電池的爆炸是不可防止的嗎?


鋰離子電池用于手機(jī)和筆記本電腦。鋰離子電池是一種依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來供應(yīng)電源和釋放的裝置。它要鋰離子在正負(fù)電極之間進(jìn)行穿梭運(yùn)動(dòng),而不要額外的影響因素。從技術(shù)上講,這種設(shè)計(jì)是完全可行的,但在實(shí)踐中,由于鋰離子電池是高活性產(chǎn)品,任何異常都可能導(dǎo)致電池問題。


所有的鋰離子電池爆炸都是由于短路引起的,造成短路現(xiàn)象有過、過流、過熱等。最重要的是它們都是通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)和短路電池形成的,鋰離子電池所謂從內(nèi)部到外部,鋰離子電池結(jié)構(gòu)本身就是一個(gè)工藝制造過程,制造過程和工藝過程都難以防止100%的缺陷。


鋰離子停留的正極和負(fù)極應(yīng)保持清潔,電解液和隔膜的關(guān)閉也應(yīng)無雜質(zhì)。但在生產(chǎn)過程中,電解液和膜不能完全防止被金屬粉塵、銅箔或鋁箔等雜物污染。當(dāng)人們不恰當(dāng)?shù)厥褂娩囯x子電池(過充、過放電、過電流)或?qū)⑵渲糜跇O端環(huán)境(過高的溫度)時(shí),鋰離子電池會(huì)過熱,打破了碎片在室溫下的安靜狀態(tài),并允許熱在熱電解液空間中運(yùn)動(dòng)。其次,假如碎片靠近隔膜,熱碎片會(huì)影響隔膜的隔離,導(dǎo)致短路。


可以看出,造成短路的原因有兩個(gè):一是電池中有雜質(zhì),二是雜質(zhì)會(huì)移動(dòng)。兩者的媒介是熱。因此,短路必然伴隨著熱,而熱不一定是短路。第三,我們很容易理解短路會(huì)引發(fā)電池火花,而電解液是一種易燃液體,會(huì)導(dǎo)致電池在有限的空間內(nèi)燃燒和爆炸。因此,現(xiàn)在有一種聚合物鋰離子電池用膠體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì),可以降低短路的概率。但并非完全如此。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

一旦電池短路,根據(jù)電池的結(jié)構(gòu)和溫度的不同程度,一般來說,電池會(huì)出現(xiàn)泄漏、燃燒和爆炸三種情況,而燃燒所引起的安全問題最為嚴(yán)重。


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