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鋰離子電池發生電池燃燒和爆炸的三大原因

鉅大LARGE  |  點擊量:131次  |  2020年11月25日  

摘要
鋰電池發生電池燃燒和爆炸有以下三點原因:一、當鋰離子電池受熱時,電池內部的反應如一個反應鏈,各個反應相互 促進,依次進行。首先是SEI膜分解放出熱量加熱了電池,促使負極與溶劑的反應放出更多的熱量,導致

鋰離子電池發生電池燃燒和爆炸有以下三點原因:


一、當鋰離子電池受熱時,電池內部的反應如一個反應鏈,各個反應相互促進,依次進行。首先是SEI膜分解放出熱量加熱了電池,促使負極與溶劑的反應放出更多的熱量,導致負極與粘結劑的反應、溶劑分解,接接著正極開始進行熱分解反應,放出大量的熱與氣體,最后導致電池燃燒或爆炸。


二、在鋰離子電池充電初期,電流通過電池時一部分電能轉化為熱能,歐姆極化也出現一部分熱量,但電池表面溫度上升的很慢;當電池達到全充滿狀態時,由鋰離子繼續的嵌入反應變成鋰金屬在負極表面的沉積,溶劑被氧化(由過充引起的溶劑的氧化反應放出的熱量遠遠高于可逆狀態下鋰離子與溶劑反應放出的熱量)放出的熱量加熱了電池;隨著電池溫度升高,金屬鋰與溶劑反應、嵌鋰碳與溶劑反應相繼發生,熱量失控,同時伴隨發生溶劑的分解、粘結劑與鋰金屬的反應。


三、短路、針刺和撞擊對鋰離子電池造成的危害大致相同。短路時,電流通過電池的瞬間出現大量的熱,加熱電池,使電池溫度升高到正極分解的溫度,正極熱分解又導致電池熱量失控;針刺速度很快時,在針刺的部位造成局部短路并出現大量的熱,使電池內部溫度升高到正極熱分解的溫度;當鋰離子電池受到撞擊時,電極上過電壓損失出現熱量,促使溶劑與負極的反應,放出的熱量又進一步加熱電池,促使正極熱分解反應發生,導致熱量的失控。


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