鋰電池發(fā)鼓脹氣和爆炸原因分析

PAGEPAGE1鋰電池發(fā)鼓脹氣和爆炸原因分析鋰電池具有高儲(chǔ)能量、大電流放電、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)汽車(chē)、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域。然而，鋰電池也存在一些安全隱患，如發(fā)生鼓脹氣和爆炸現(xiàn)象。本文將對(duì)鋰電池發(fā)鼓脹氣和爆炸的原因進(jìn)行分析。鋰電池的基本原理首先，我們需要了解鋰電池的基本原理。鋰電池由正極、負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜組成。正極由氧化物和鋰離子構(gòu)成，負(fù)極由石墨和鋰離子構(gòu)成，電解質(zhì)為鋰鹽和有機(jī)溶液混合物，隔膜則用于隔離正負(fù)電極，防止短路。鋰電池充電時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，并在電解質(zhì)中游移，進(jìn)入負(fù)極嵌入石墨中。放電時(shí)，鋰離子從負(fù)極脫嵌，并在電解質(zhì)中游移，進(jìn)入正極嵌入氧化物中，同時(shí)釋放出電能。通常情況下，鋰電池的正負(fù)極材料都是孔隙的，鋰離子嵌入和脫嵌過(guò)程會(huì)導(dǎo)致正負(fù)極材料的體積發(fā)生變化，因此鋰電池會(huì)有一定程度的膨脹和收縮。鋰電池發(fā)鼓脹氣原因鋰電池發(fā)鼓脹氣的主要原因是電解質(zhì)中的反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)法及時(shí)擴(kuò)散出去，導(dǎo)致氣體積聚在電解質(zhì)中，進(jìn)而使電池膨脹。主要產(chǎn)生以下幾個(gè)原因：過(guò)充電過(guò)充電是導(dǎo)致鋰電池發(fā)鼓脹氣的主要原因之一。一般情況下，鋰電池的充電電壓為4.2V，若過(guò)度充電，電解質(zhì)中的反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)過(guò)多，無(wú)法及時(shí)擴(kuò)散出去，導(dǎo)致氣體積聚在電解質(zhì)中，使電池膨脹。并且，過(guò)充電也會(huì)導(dǎo)致電池的容量下降，壽命縮短。過(guò)放電過(guò)放電也容易導(dǎo)致鋰電池發(fā)鼓脹氣，因?yàn)殇囯姵氐碾妷涸降停瑑?nèi)阻就越高，電流流過(guò)的阻力就越大。當(dāng)電池放電至一定程度時(shí)，電池內(nèi)部的電阻會(huì)突然增加，使電池產(chǎn)生過(guò)多的熱量，同時(shí)電解質(zhì)中的反應(yīng)產(chǎn)物也難以擴(kuò)散，導(dǎo)致鼓脹氣的情況。溫度過(guò)高溫度過(guò)高也容易導(dǎo)致鋰電池發(fā)鼓脹氣，因?yàn)闇囟冗^(guò)高會(huì)使電解質(zhì)中的反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)速度加快，同時(shí)擴(kuò)散速度也加快，難以及時(shí)擴(kuò)散出去，導(dǎo)致氣體積聚在電解質(zhì)中，進(jìn)而使電池膨脹。外力撞擊外力撞擊也可能導(dǎo)致鋰電池發(fā)鼓脹氣，在撞擊的過(guò)程中，電解質(zhì)會(huì)波動(dòng)，反應(yīng)產(chǎn)物擴(kuò)散速度會(huì)變慢，導(dǎo)致氣體積聚在電解質(zhì)中，使電池膨脹。鋰電池爆炸原因鋰電池爆炸是一種嚴(yán)重的安全事故，可能會(huì)對(duì)人身造成危害，造成財(cái)產(chǎn)損失。下面是鋰電池爆炸的主要原因：過(guò)充電過(guò)充電會(huì)使電池內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量，這些熱量無(wú)法及時(shí)散出去，如果超過(guò)了電池材料的承受能力，就會(huì)引發(fā)爆炸。而嚴(yán)重的過(guò)充電會(huì)使電池內(nèi)部的溫度升高到數(shù)百度，產(chǎn)生大量氣體，同時(shí)電池內(nèi)部的材料會(huì)瞬間氧化，產(chǎn)生高熱和高壓，引發(fā)爆炸。過(guò)充電造成電池失控過(guò)充電的電池會(huì)失去控制，這是因?yàn)殡姵貎?nèi)部的物理化學(xué)反應(yīng)會(huì)失控。這種情況下，電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，電池外圍的壓力會(huì)快速升高，容器內(nèi)部的氣壓很容易突破極限，引發(fā)爆炸。過(guò)度放電過(guò)度放電會(huì)促使電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)失控，此時(shí)電池內(nèi)部的溫度也會(huì)升高，引起爆炸。溫度過(guò)高溫度過(guò)高也是鋰電池爆炸的主要原因之一，電池在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作，會(huì)引起內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)失控，因而引起爆炸。穿透或外力撞擊鋰電池在被穿透或外力撞擊時(shí)會(huì)發(fā)生短路電流，并且會(huì)使電解質(zhì)突然升溫，發(fā)生爆炸。結(jié)論鋰電池發(fā)鼓脹氣和爆炸的原因有很多，但是最主要的原因還是因?yàn)殡姵貎?nèi)部的化學(xué)反應(yīng)失控。因此，使用鋰電池時(shí)要注意遵守正確的使用方法，如不過(guò)度充放電、保持適當(dāng)溫度、不撞擊等，可以有效減少