鋰電池容易爆炸嗎?鋰電池爆炸威力有多大

來源：存能電氣  日期：2019-04-25 10:00  瀏覽量：次

　　鋰電池容易爆炸嗎？鋰電池爆炸威力有多大?盡管鋰電池總體上非常安全，但它們偶爾會(huì)著火或爆炸。我們經(jīng)常會(huì)看到一些由于鋰電池而引起的各種安全事故，給人印象最深刻的莫過于鋰電池產(chǎn)生的爆炸、起火等現(xiàn)象。

　　鋰電池容易爆炸嗎？

　　鋰電池從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展幾十多年了，目前市面上的大部分手機(jī)也均內(nèi)置的是鋰電池，盡管發(fā)展幾十年，但鋰電池仍不能保證百分百安全，在某些特定環(huán)境下，甚至?xí)l(fā)生爆炸。

　　鋰在儲(chǔ)存能量方面非常出色。當(dāng)它作為涓涓細(xì)流被釋放時(shí)，它會(huì)為你的手機(jī)供電一整天。但當(dāng)它一次性全部釋放時(shí)，電池就會(huì)爆炸。大多數(shù)鋰電池起火和爆炸都是由于短路引起的。這種情況發(fā)生在塑料分離器失靈的情況下，從而讓陽極和陰極直接接觸。一旦這兩極聚在一起，電池就會(huì)開始過熱。

　　只要是鋰電池，就有存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，只是這是風(fēng)險(xiǎn)概率很小。但是一旦爆炸，容量越大的鋰電池爆炸的威力就無法想象。

　　鋰電池爆炸有兩個(gè)重要的誘因，一個(gè)是短路，一個(gè)是過充。短路很容易理解，就是電池正負(fù)極直接接觸。第一，正常短時(shí)間內(nèi)的，小面積內(nèi)的短路所產(chǎn)生的熱量其實(shí)很少，不會(huì)造成熱失控。電芯本身設(shè)計(jì)時(shí)使用有個(gè)防爆閥，意思就是當(dāng)電芯內(nèi)部壓力超過了一定的值時(shí)，就會(huì)沖開防爆閥，熱量快速消散。第二就是正常使用的電池充電設(shè)備都防過充保護(hù)，當(dāng)電池電壓達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)停止充電。第三電芯本身殼體就是鋼殼，具有很好的保護(hù)性。

　　鋰電池爆炸威力有多大?

　　計(jì)算一下，一顆滿電2.6AH的18650型三元鋰電池，所帶電量為2.6*3.65*3.6=34.164千焦的能量。而一般手槍的槍口發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的能量在2.2千焦左右.1焦耳相當(dāng)于1牛頓的力使物體在力的方向上移動(dòng)1米時(shí)所做的功，所以在手槍50米的范圍內(nèi)，可以輕松擊殺敵人。想想看，一輛特斯拉需要使用7000多節(jié)3.4AH的18650型號(hào)鋰電池哦。

　　外殼為鋁合金，尺寸為20*120*300（mm）、電芯正極為錳酸鋰的容量為50AH的電池做過沖測試時(shí)發(fā)生爆炸：3米高屋頂熏黑，離電池半米左右的墻炸穿一個(gè)洞（墻體是磚還是夾芯板忘了），門窗玻璃碎裂。還好炸的時(shí)候沒有人。

　　所以鋰電池有著火、爆炸和燃燒的危險(xiǎn)，不要重新充電、拆卸、擠壓、加熱超過212°F或焚燒。

　　鋰電池爆炸一般有以下幾種情況

　　1．過充爆炸

　　保護(hù)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(nèi)部發(fā)生劇烈反應(yīng)，電池內(nèi)壓迅速上升，鋰電池爆炸。

　　2．過流爆炸

　　保護(hù)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(fù)極直接短路造成爆炸。

　　3．超聲波焊塑料外殼時(shí)爆炸

　　超聲波焊塑料外殼時(shí)，由于設(shè)備原因使其超聲波能量轉(zhuǎn)移至電池芯上，超聲波能量很大使電池內(nèi)部隔膜熔化，正負(fù)極直接短路，產(chǎn)生爆炸。

　　4．點(diǎn)焊時(shí)爆炸

　　點(diǎn)焊時(shí)電流過大造成內(nèi)部嚴(yán)重短路產(chǎn)生爆炸，另外，點(diǎn)焊時(shí)正極連接片直接與負(fù)極相聯(lián)，使正負(fù)極直接短路后爆炸。

　　5．過放爆炸

　　鋰電池過放電或過流放電（3C以上）容易使負(fù)極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負(fù)極直接短路產(chǎn)生爆炸（很少發(fā)生）。

　　6．振動(dòng)跌落時(shí)爆炸

　　電芯在劇烈振動(dòng)或跌落時(shí)造成的電芯內(nèi)部極片錯(cuò)位，直接嚴(yán)重短路而爆炸。

　　鋰電池爆炸起火的原因

　　一、鋰電池負(fù)極容量不足

　　當(dāng)鋰電池正極部位的負(fù)極部位容量不足時(shí)，充電時(shí)所產(chǎn)生的鋰原子無法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中，會(huì)析在負(fù)極的表面，形成結(jié)晶。在鋰電池中長期形成結(jié)晶會(huì)導(dǎo)致短路，這時(shí)電芯急劇放電，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，燒壞隔膜。高溫會(huì)使電解液分解成氣體，當(dāng)壓力過大時(shí)，電芯就會(huì)爆炸。

　　二、水份含量過高

　　充電時(shí)，水份可以和鋰發(fā)生反應(yīng)，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(shí)很容易分解生成氣體，當(dāng)這一系列生成的氣體會(huì)使電芯的內(nèi)部壓力增大，當(dāng)電芯的外殼無法承受時(shí)，電芯就會(huì)爆炸。

　　三、內(nèi)部短路

　　內(nèi)部電芯短路造成大電流放電，產(chǎn)生大量的熱，燒壞隔膜，而造成更大的短路現(xiàn)象，會(huì)使電解液分解成氣體，內(nèi)部壓力過大，電芯就會(huì)爆炸。

　　四、鋰電池過充

　　電芯過充電時(shí)，正極的鋰過度放出會(huì)使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而放出的鋰過多也容易無法插入負(fù)極中，也容易造成負(fù)極表面析鋰，而且，當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時(shí)，電解液會(huì)分解生產(chǎn)大量的氣體。上面種種均可能造成爆炸。

　　五、外部短路

　　外部短路可能由于正負(fù)極接錯(cuò)所導(dǎo)致，由于外部短路，電池放電電流很大，會(huì)使電芯的發(fā)熱，高溫會(huì)使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞，造成內(nèi)部短路，因而爆炸。

　　總之，隨著材料技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)鋰電池設(shè)計(jì)、制造、檢測和使用諸方面要求的認(rèn)識(shí)不斷加深，未來的鋰離子電池會(huì)變得更安全。