为什么锂电池会爆炸着火？防止锂电池着火的办法

来源：存能电气  日期：2020-03-17 10:40  浏览量：次

为什么锂电池会爆炸着火？防止锂电池着火的办法。安全是阻碍锂电池发展的一个重要因素，近些年关于锂电池燃烧和爆炸的事故报道很频繁，锂电池的装置如果使用不当，总会有爆炸的时候。如今，锂电池相关的产品越来越多的融入我们的生活，了解锂电池起火的处理方法是必要的。

为什么锂电池会爆炸着火？

锂电池是一种体积小，重量轻的电池且电量充足，在持续充放电的条件下依旧运行良好。虽然很少发生事故，但是所发生的事故都是显著的，或引起火灾，导致爆炸。锂电池又是怎样发生燃烧的呢?例如，当锂电池发生内部或者外部短路后，其内部会在短时间内，释放出大量热量，温度极剧升高，导致热量失控。然后，这种易燃性的电解液会被点燃，最终导致电池起火或者爆炸。

锂离子电池通常含有一个金属线圈和易燃的锂离子液体。微小的金属碎片漂浮在液体之中。电池的内容物处于压力之下，所以如果一块金属碎片刺穿了保持物件分离的隔板时，或者电池被刺穿，那么锂与空气中的水发生剧烈反应所产生的高温，有时会导致锂电池着火。

锂电池以最小的重量提供了高电量输出。电池组件的设计以轻巧为主，这意味着电池和薄外壳之间是薄分区。隔板和涂层相当脆弱，它们可被刺穿。如果电池受损，就会发生短路。一星点火花也可点燃高活性锂。另一种可能性是，锂电池或会被加热到热失控的程度。这里，内容物的热量对电池施压，便有可能导致锂电池爆炸。

防止锂离子电池着火或爆炸的措施就先要找到锂离子电池的热爆炸机理，其锂电池的热爆炸机理是：当电池在受到热冲击、过充、过放、短路、振动、挤压等滥用状态下，电池内部的活性物质及电解液等组分间将发生化学、电化学反应，产生大量的热量与气体，引起电池的升温，如果锂离子电池内部的热生成速率大于热散失速率,则体系内的反应温度就会不断上升，当热量和内压累积到一定程度的时候，就会引起电池的燃烧或爆炸。

防止锂电池着火的办法

加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发了一种安全特性，可以防止锂金属电池在内部短路时迅速升温并着火。该团队对锂电池中被称为隔膜的部分进行了巧妙的调整，隔膜是锂电池正极和负极之间的屏障，这样一来，当锂电池短路时，电池内部积聚的能量（也就是热量）流动就会减慢。

锂金属电池在反复充电后，阳极上会出现树突的针状结构。随着时间的推移，树突生长得足够长，穿透隔膜，在阳极和阴极之间架起一座桥梁，导致内部短路。当这种情况发生时，两个电极之间的电子流动失去控制，导致锂电池立即过热并停止工作。

1、在现有的电解液中增加阻燃剂。但是，为了完成阻燃性，就需要在电解液中添加大量的阻燃剂，这样会相应地降低电解液的离子导电性，显著影响锂电池的电化学性能和能量密度。

2、通过外加专用的保护电路来实现保护，如：为防止锂离子电池过充，在电池的安全帽内安装PTC聚合物开关或防爆安全阀。

3、锂电池的热稳定性与正极材料的种类，电解液有关。通过优化合成条件，改进合成方法，合成热稳定性好的正极材料。

4、将碳材料表面弱氧化，如：还原、掺杂、表面改性等；或使用球形，纤维状的碳负极材料以提高锂电池的热稳定性。

总结：为了更好地发挥锂电池的优势，避免着火事故造成的巨大损失，很有必要把它着火的真正原因切底查清，以做出防范对策，正确使用，避免损失。