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电池的自燃原理是什么?如何对它进行防护?

钜大LARGE  |  点击量:2694次  |  2021年03月23日  

究竟锂离子电池为何会自燃?电动汽车是否可以安全、放心地使用?小编为大家进行了梳理。


自燃原理


锂是世界上最活泼的金属。锂离子电池体积小容量密度高,高能量密度的特性让其成为电动汽车的首选。锂离子电池在工作中是利用锂离子得失电子和迁移聚集来实现电能的储存的。


在电池充电时,正极里的锂原子会丧失电子成为锂离子,出现电势差。电解介质中的锂离子在电势差的用途下,向负极迁移聚集。放电时,整个程序倒过来。整个工作过程是由电极内的锂金属得失和电解液中的电子、锂离子的迁移来共同完成的。


然而,锂的化学特性太活泼。锂金属暴露在空气中,会与氧气出现激烈的氧化反应,从而出现燃烧、爆炸。


因此,在锂离子电池的实际应用中,科学家们千方百计地防止电解液中的锂离子向锂金属转化,并把金属锂锁在石墨或锂化合物中,人们常常听说的,磷酸铁锂、钴酸锂就是储存锂原子的材料。


常见的防护措施


外壳防护,为了防止空气进入,锂离子电池都被封装在密闭容器冲,并为了防止外力破坏通常配以不锈钢外壳和铝合金外壳。例如,特斯拉的电动汽车,甚至采用了钛合金防护板,以防止汽车使用中,尤其是交通事故中对电池容器的损伤。


隔膜阻断保护,在防止外力破坏的同时,还要防止来自电池内部出现的破坏。


通常为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池内会有一层隔膜,一方面将正负极隔开,一方面又允许带电离子通过。


然而,在锂离子电池中,隔膜还承担着另一项防护职能。在电池温度过高时,隔膜空隙会自动关闭,让锂离子无法穿越,从而终止整个电池的反应。从而防止了电池由于温度过高,使得其中的电解液气化出现高压,破坏电池密封结构的问题。


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