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锂电池爆炸原因类别分析

导读: 高温会使电解液分解成气体,负极碳和隔膜纸燃烧,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。

  爆炸的基本知识

  物质由一种状态迅速地转变为另一种状态,并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象,称为爆炸。

  爆炸时由于压力急剧上升而对周围物体产生破坏作用。

  爆炸的特点是:具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。

  爆炸的原因类别

  负极容量不足

  当正极部位对面的负极部位容量不足,或是根本没有容量时,充电时所产生的部分或全部的锂就无法插入负极石墨的间层结构中,会析在负极的表面,形成突起状“枝晶”,而下一次充电时,这个突起部分更容易造成锂的析出,经过几十至上百次的循环充放电后,“枝晶”会长大,最后会刺穿隔膜纸,使内部产生短路。电芯急剧放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,高温会使电解液分解成气体,负极碳和隔膜纸燃烧,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。

  水份含量过高

  水份可以和电芯中的电解液反应,生产气体,充电时,可以和生成的锂反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,电芯就会爆炸。

  内部短路

  由于内部产生短路现象,电芯大电流放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,这样电芯就会产生高温,使电解液分解成气体,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。

  过充

  电芯过充电时,正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化,而放出的锂过多也容易无法插入负极中,也容易造成负极表面析锂,而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。

  外部短路

  外部短路可能由于操作不当,或误使用所造成,由于外部短路,电池放电电流很大,会使电芯的发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全损坏,造成内部短路,因而爆炸。

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