鋰離子電池爆炸類型分析

電池爆炸有三種類型:外部短路、內(nèi)部短路和過(guò)度充電。這里的外部連接是指電池的外部，包括由于電池組內(nèi)部絕緣設(shè)計(jì)不良而導(dǎo)致的短路。當(dāng)電池外部發(fā)生短路，電子元件不能切斷電路時(shí)，電池內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)很高的熱量，導(dǎo)致部分電解液蒸發(fā)，使電池外殼膨脹。當(dāng)電池內(nèi)部溫度達(dá)到135℃時(shí)，優(yōu)質(zhì)的膜紙會(huì)封閉細(xì)小的孔，電化學(xué)反應(yīng)會(huì)停止或接近停止，電流會(huì)急劇下降，溫度會(huì)緩慢下降，從而防止爆炸。但毛孔關(guān)閉率很差,或者毛孔不關(guān)閉隔膜紙,可以讓電池溫度繼續(xù)上升,更多的電解液蒸發(fā),最后電池外殼破裂,甚至新增電池的溫度使材料內(nèi)部短路重要是由于燃燒和爆炸的銅箔和鋁箔毛刺隔膜,隔膜或原子鋰枝晶精疲力竭了。這些微小的針狀金屬會(huì)導(dǎo)致微短路。因?yàn)獒樅芗?xì)，有一定的電阻值，所以電流不一定很大。銅箔毛刺是銅箔在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的，可以觀察到的現(xiàn)象是電池泄漏過(guò)快，大部分可以通過(guò)電池廠或組裝廠進(jìn)行篩選。由于毛刺很小，它有時(shí)會(huì)燃燒掉，使電池恢復(fù)正常。因此，由毛刺短路引起爆炸的概率不高。

這樣的說(shuō)法可以從每個(gè)電池廠里面經(jīng)常充電后，電壓低的電池壞了，但很少爆炸，得到統(tǒng)計(jì)上的支持。因此，內(nèi)部短路引起的爆炸重要是由于過(guò)充引起的。因?yàn)閹щ姷碾姌O上到處都是針狀的鋰晶體，刺穿點(diǎn)到處都是，所以到處都有短路。因此，電池溫度會(huì)逐漸升高，最后高溫會(huì)電解出氣體。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，要么材料燃燒并爆炸，要么外殼首先爆炸，導(dǎo)致空氣進(jìn)入并與鋰劇烈氧化。但是這種由充電過(guò)度引起的內(nèi)部短路引起的爆炸，并不一定發(fā)生在充電時(shí)。有可能在電池發(fā)熱到足以燃燒并出現(xiàn)足夠的氣體使電池外殼爆裂之前，消費(fèi)者就會(huì)停止充電并把手機(jī)拿出來(lái)。此時(shí)，大量的微短路所出現(xiàn)的熱量慢慢提高了電池的溫度，一段時(shí)間后，就會(huì)發(fā)生爆炸。消費(fèi)者通常描述拿起他們的手機(jī)，發(fā)現(xiàn)它們很熱，把它們?nèi)拥簦缓蟊ā?/p>

根據(jù)以上爆炸類型，我們可以重點(diǎn)防止過(guò)充，防止外部短路，提高電池的安全性。其中，防止過(guò)充和外部短路屬于電子保護(hù)，與電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電池組密切相關(guān)。化學(xué)和機(jī)械保護(hù)是提高電池安全性的關(guān)鍵，這與電池制造商密切相關(guān)。