鉅大LARGE | 點擊量：318次 | 2023年06月28日
導致鋰離子電池爆炸原因是什么
負極容量不足
當正極部位對面的負極部位容量不足，或是根本沒有容量時，充電時所出現的部分或全部的鋰就無法插入負極石墨的間層結構中，會析在負極的表面，形成突起狀枝晶。
而下一次充電時，這個突起部分更容易造成鋰的析出，經過幾十至上百次的循環充放電后，枝晶會長大，最后會刺穿隔膜紙，使內部出現短路。
電芯急劇放電，出現大量的熱，燒壞隔膜，而造成更大的短路現象，高溫會使電解液分解成氣體，負極碳和隔膜紙燃燒，造成內部壓力過大，當電芯的外殼無法承受這個壓力時，電芯就會爆炸。
電池水份含量過高
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
水份可以和電芯中的電解液反應，生產氣體，充電時，可以和生成的鋰反應，生成氧化鋰，使電芯的容量損失，易使電芯過充而生成氣體，水份的分解電壓較低，充電時很容易分解生成氣體，當這一系列生成的氣體會使電芯的內部壓力增大，當電芯的外殼無法承受時，電芯就會爆炸。
內部短路
由于內部出現短路現象，電芯大電流放電，出現大量的熱，燒壞隔膜，而造成更大的短路現象，這樣電芯就會出現高溫，使電解液分解成氣體，造成內部壓力過大，當電芯的外殼無法承受這個壓力時，電芯就會爆炸。
上部膠
激光焊時，熱量經殼體傳導到正極耳上，使正極耳溫度高，假如上部膠紙沒有隔開正極耳及隔膜，熱的正極耳就會使隔膜紙燒壞或收縮，造成內部短路，而形成爆炸。
高溫膠紙包住負極耳
客戶在負極耳點焊時，熱量傳導到負極耳上，假如高溫膠紙未貼好，負極耳上的熱量就會燒壞隔膜，造成內部短路，形成爆炸。
振動跌落時爆炸
電芯在劇烈振動或跌落時造成的電芯內部極片錯位，直接嚴重短路而爆炸（很少發生）。
鋰離子電池芯過充到電壓高于4.2V后，會開始出現副用途。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后，正極材料內剩下的鋰原子數量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量出現永久性的下降。假如繼續充電，由于負極的儲存格已經裝滿了鋰原子，后續的鋰金屬會堆積于負極材料表面。這些鋰原子會由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結晶。
這些鋰金屬結晶會穿過隔膜紙，使正負極短路。有時在短路發生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解出現氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰原子反應，進而爆炸。
因此，鋰離子電池充電時，一定要設定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低于2.4V時，部分材料會開始被破壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰離子電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入儲存格，會聚集于材料表面。
這些鋰離子獲得電子后，會在材料表面出現鋰原子結晶，這與過充相同，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰離子電池組內，除了鋰離子電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板重要就是供應這三項保護。但是，保護板的這三項保護顯然是不夠的，全球鋰離子電池爆炸事件還是頻傳。
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