铁锂电池为什么会有安全隐患问题

来源：存能电气  日期：2019-03-13 10:30  浏览量：次

　　铁锂电池为什么会有安全隐患问题？近些年来随着锂电池爆炸的新闻不断扩张，铁锂电池电池的安全性问题推到了风口浪尖。电芯所采用的电化学体系则是决定锂电池安全性的最根本因素。存能电气存能电气小编就来分析铁锂电池出现安全隐患的原因。

　　铁锂电池为什么会有安全隐患问题？

　　当锂电芯温度上升到130℃以后，负极表面的SEI膜分解，导致高活性锂碳负极暴露于电解液中发生剧烈的氧化还原反应，产生的热量使电池进入高危状态。当电池内部局部温度升高到200℃以上时，正极表面钝化膜分解正极发生析氧，并继续同电解液发生剧烈反应产生大量的热量并形成高内压。当电池温度达到240℃以上时，还伴随锂炭负极同粘结剂的剧烈放热反应。

　　可见，负极表面SEI膜的破损从而导致高活性嵌锂负极与电解液的剧烈放热反应，是导致铁锂电池温度升高进而引发电池热失控的直接原因。

　　电极材料的可燃性：锂电采用的有机溶剂都具有易燃性并且闪点过低，不安全行为导致的热失控很容易点燃低闪点的可燃性液体组分而导致电池燃烧。锂电负极碳材料、隔膜和正极导电碳也具有可燃性。

　　铁锂电池发生燃烧的几率高于电池爆炸的几率，但电池爆炸必定伴随着燃烧。此外，当锂电池开裂并且外界环境的空气湿度较高时，空气中的水分和氧气极易与嵌锂的碳负极发生剧烈的化学反应放出大量的热进而引起电池的燃烧。电极材料的易燃性是锂离子电池相对于水系二次电池的一大不同之处。

　　铁锂电池的电极材料以及电解质均有易燃性，受热（内部或外部）即可引起火灾，并分解产生气体，从而加剧了电池爆炸的可能性。而且现如今的高分子隔离膜强度都相对较低，在碰撞或过热情况下极易损坏这层薄膜，导致锂电池短路。

　　同时，制造工艺的缺陷也极易引发铁锂电池安全问题。比如电芯极耳过长，与极片或壳体接触造成短路；极耳压迫卷芯，导致正负极短路；在两极之间留下金属粉末、铜箔、铝箔碎片等可能导致隔膜穿孔进而引发微短路等系列问题。

　　锂离子电池在充放电过程中会发热，如果产生的热量超过了电池热量的耗散能力，锂离子电池就会过热，电池材料就会发生SEI膜的分解、电解液分解、正极分解、负极与电解液的反应和负极与粘合剂的反应等破坏性的副反应。

　　影响铁锂电池安全的外部因素则相对较杂，比如过充电、外短路、猛烈撞击等均可能引发锂电池自燃。锂电生产出来后，在到达消费者手中之前，还需要进行一系列检测，以尽量保证电池的安全性，降低安全隐患。

　　铁锂电池都有哪些安全隐患呢？

　　⒈针刺、短路、挤压

　　当铁锂电池出现短路、针刺或挤压的时候，会导致内部隔膜破裂从而引发温度突然爆炸式升高，最终出现爆炸的情况，特别是安全性能差的锂电池，这个时间将会更加短，一般5秒左右就会爆炸。

　　⒉热冲击

　　所谓的热冲击就是环境温度突然升高的现象，如果温度较高，那么会导致铁锂电池负极表面SEI膜出现分解，从而引发放热反映，电池散热如果不好，那么内部温度就会迅速升高，从而出现爆燃现象。

　　⒊过充

　　如果对铁锂电池进行过充，那么多余的电能会转化为热能，因此导致电池本体温度升高出现损坏的情况。往往这个问题会出现在一些没有过充保护的充电器或电子产品上。

　　虽然厂商对铁锂电池使用了一些安全手段来保证电池的安全，但是当我们在使用的时候也是要特别注意才行，当前铁锂电池制造商研发了多种方法来降低安全风险，提高安全性能，例如在电池内部设置加入BMS保护系统，保护电路，包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护。