鉅大LARGE | 點擊量：711次 | 2019年06月19日
鋰電池發生爆炸的原因有哪些？
1、避免短路及過充。
因為鋰電池而引起的安全事故幾乎大多數都是由于短路而引起的。我們知道，當電池的正負極在電阻非常小的情況下相互連接的非正常通路，即我們常說的短路時，電池內部會產生非常大的電流和熱量，產生的熱和過強的電能釋放不僅會導致電池壽命嚴重受損，而且對于使用密閉封裝而成的鋰電池來說，其內部會產生一定的壓力從而導致電池內部壓力驟增，并且由于鋰離子的化學特性非常活潑，最終會產生外殼爆裂和燃燒的情況出現。由于鋰離子電池的化學特性，當我們對電池進行過度充電（過充）操作時，由于鋰電池負極無法嵌入更多的鋰離子，導致鋰離子在負極表面以金屬鋰析出，造成枝晶鋰現象的出現，當枝晶鋰生長到一定程度便會刺破隔膜，造成電池內部短路，出現隔離膜破損，同樣會出現內部短路的情況，從而引發安全事故。所以，在我們日常使用鋰電池時，應盡量避免出現短路或者過充的情況出現，不過對于目前大多數數碼產品來說，其內部充電電路都會配備相應的保護IC來避免鋰電池的過充現象，當保護電路檢測到鋰電池已經到達滿電狀態下，會自動切斷充電電路。但是這里仍然不建議將手機或者其他設備長時間的連接在通電狀態下的充電器上，畢竟誰都不想用自己的手機或者其他設備乃至人身安全去和一個小小的充電保護芯片打賭。
2、刺穿同樣很危險。
相比短路及過充來說，將鋰電池刺穿同樣是一個非常不明智的做法。如果鋰電池被任何硬物刺穿，其內部的鋰離子會直接與空氣中的氧產生化學反應，同樣會出現劇烈燃燒的現象。對于鋰電池本身或者其他內部含有鋰電池的電子產品來說，通常我們都會看到醒目的垃圾桶標志。如果隨意丟棄鋰電池不僅會造成環境的污染，而且在垃圾處理過程中也比較容易發生火災等情況。
3、避免高溫及火烤高溫或者火燒同樣會導致鋰電池的爆炸和燃燒的現象出現。
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%
尤其在炎熱的夏季或者長時間暴曬的車內，都會導致鋰電池所處的環境溫度高于其正常存放溫度。所以在我們使用內含鋰離子電池的設備時，應該盡量避免在過高溫度的環境中長時間使用，雖然鋰電池在直接使用火烤的情況下，產生爆炸和燃燒的時間相對較長，不過仍然會出現其內部壓力驟增的情況，也就是我們常說的鼓包。當我們的手機電池或者其他鋰離子電池出現鼓包的情況，應立即切斷電源并停止使用，以防止內部壓力進一步增加，并更換新電池。
產生電池爆炸一般有以下幾種情況：
1．過充爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電壓大于5V，造成電解液分解，電池內部發生劇烈反應，電池內壓迅速上升，電池爆炸。
2．過流爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電流過大造成鋰離子來不及嵌入，而在極片表面形成鋰金屬，穿透隔膜，正負極直接短路造成爆炸（很少發生）。
3．超聲波焊塑料外殼時爆炸
超聲波焊塑料外殼時，由于設備原因使其超聲波能量轉移至電池芯上，超聲波能量很大使電池內部隔膜熔化，正負極直接短路，產生爆炸。
4．點焊時爆炸
點焊時電流過大造成內部嚴重短路產生爆炸，另外，點焊時正極連接片直接與負極相聯，使正負極直接短路后爆炸。
5．過放爆炸
電池過放電或過流放電（3C以上）容易使負極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負極直接短路產生爆炸（很少發生）。
6．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）。
鋰電池芯過充到電壓高于4.2V后，會開始產生副作用。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，讓電池容量產生永久性的下降。如果繼續充電，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產生氣體，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，會在材料表面產生鋰原子結晶，這與過充一樣，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。一般鋰電池組內，除了鋰電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板主要就是提供這三項保護。但是，保護板的這三項保護顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統的安全性，必須對電池爆炸的原因，進行更仔細的分析。
1、內部極化較大；
2、極片吸水，與電解液發生反應氣鼓；
3、電解液本身的質量、性能問題；
4、注液時候注液量達不到工藝要求；
5、裝配制程中激光焊接密封性能差，測漏氣時漏氣；
6、粉塵、極片粉塵首先易導致微短路；
7、正負極片較工藝范圍偏厚，入殼難；
8、注液封口問題，鋼珠密封性能不好導致氣鼓；
9、殼體來料存在殼壁偏厚，殼體變形影響厚度；
10、外面環境溫度過高也是導致爆炸的主要原因。一．過充導致的鼓包
過度充電會導致正極材料里的鋰原子全部跑到負極材料里面，導致正極原本飽滿的柵格發生變形垮塌，這也是鋰電池電量下降的一個主要原因。
在這個過程中，負極的鋰離子越來越多，過度堆積使得鋰原子長出樹樁結晶，使得電池發生鼓脹。
二．過放導致的鼓包
在液態鋰離子電池首次充放電過程中，電極材料與電解液在固液相界面上發生反應，形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層。形成的鈍化層膜能有效地阻止電解液分子的通過，但Li+卻可以經過該鈍化層自由地嵌入和脫出，具有固體電解質的特征，因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質界面膜”(solidelectrolyteinterface)，簡稱SEI。
SEI膜對負極材料會產生保護作用，使材料結構不容易崩塌，并且可以增加電極材料的循環壽命。SEI膜并非一成不變，在充放電過程中會有少許的變化，主要是部分有機物會發生可逆的變化。
電池過度放電后使得SEI膜發生可逆性破環，保護負極材料的SEI破壞后使得負極材料崩塌，從而形成鼓包現象。
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