锂离子电池爆炸原因及防范措施

锂离子电池爆破原因剖析

负极容量缺乏

当正极部位对面的负极部位容量缺乏，或是底子没有容量时，充电时所发生的部分或全部的锂就无法刺进负极石墨的间层结构中，会析在负极的外表，构成突起状枝晶，而下一次充电时，这个突起部分更简单构成锂的析出，经过几十至上百次的循环充放电后，枝晶会长大，最后会刺穿隔阂纸，使内部发生短路。电芯急剧放电，发生很多的热，烧坏隔阂，而构成更大的短路现象，高温会使电解液分解成气体，负极碳和隔阂纸燃烧，构成内部压力过大，当电芯的外壳无法接受这个压力时，电芯就会爆破。

水份含量过高

水份能够和电芯中的电解液反响，出产气体，充电时，能够和生成的锂反响，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，充电时很简单分解生成气体，当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大，当电芯的外壳无法接受时，电芯就会爆破。

内部短路

因为内部发生短路现象，电芯大电流放电，发生很多的热，烧坏隔阂，而构成更大的短路现象，这样电芯就会发生高温，使电解液分解成气体，构成内部压力过大，当电芯的外壳无法接受这个压力时，电芯就会爆破。

上部胶

激光焊时，热量经壳体传导到正极耳上，使正极耳温度高，假如上部胶纸没有离隔正极耳及隔阂，热的正极耳就会使隔阂纸烧坏或缩短，构成内部短路，而构成爆破。

高温胶纸包住负极耳

客户在负极耳点焊时，热量传导到负极耳上，假如高温胶纸未贴好，负极耳上的热量就会烧坏隔阂，构成内部短路，构成爆破。

贴底部胶未彻底包住底部

客户在底部铝镍复合带处点焊时，会在底部壳壁发生很多的热，传导极芯的底部，假如高温胶纸未彻底包住隔阂，会烧坏隔阂，构成内部短路，构成爆破。

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，而放出的锂过多也简单无法刺进负极中，也简单构成负极外表析锂，而且，当电压到达4.5V以上时，电解液会分解出产很多的气体。上面种种均或许构成爆破。

外部短路

外部短路或许因为操作不当，或误运用所构成，因为外部短路，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阂缩短或彻底坏坏，构成内部短路，因而爆破。

维护措施：

锂离子电池电芯过充到电压高于4.2V后，会开端发生副用途。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后，正极资料内剩下的锂原子数量不到一半，此时贮存格常会垮掉，让电池容量发生永久性的下降。假如持续充电，因为负极的贮存格现已装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极资料外表。这些锂原子会由负极外表往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔阂纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆破，这是因为在过充过程，电解液等资料会裂解发生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨决裂，让氧气进去与堆积在负极外表的锂原子反响，进而爆破。因而，锂离子电池充电时，一定要设定电压上限，才能够同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部分资料会开端被破坏。又因为电池会自放电，放愈久电压会愈低，因而，放电时最好不要放到2.4V才停止。锂离子电池从3.0V放电到2.4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因而，3.0V是一个理想的放电截止电压。充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入贮存格，会集合于资料外表。这些锂离子取得电子后，会在资料外表发生锂原子结晶，这与过充相同，会构成危险性。假如电池外壳决裂，就会爆破。因而，对锂离子电池的维护，至少要包括：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂离子电池组内，除了锂离子电池芯外，都会有一片维护板，这片维护板首要便是供应这三项维护。可是，维护板的这三项维护显然是不行的，全球锂离子电池爆破事件仍是频传。