鉅大LARGE | 點擊量:2949次 | 2020年11月25日
解析電池爆炸起火原因
鋰離子電池的爆炸起火是由于電池內(nèi)部的活性物質(zhì)及電解液組分之間發(fā)生化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)大量的熱與氣體所致。電解液的溶劑為有機(jī)碳酸酯類化合物,它們具有高活性,極易燃燒。處于充電態(tài)的電池正極材料為強(qiáng)氧化性化合物,同時處于充電態(tài)的負(fù)極材料為強(qiáng)還原性化合物。在濫用情況下,如過充、過熱和短路等,高氧化性正極材料穩(wěn)定性通常較差,易釋放出氧氣,而碳酸酯極易與氧氣反應(yīng),放出大量的熱和氣體;出現(xiàn)的熱量會進(jìn)一步加速正極的分解,出現(xiàn)更多的氧氣,促進(jìn)更多放熱反應(yīng)的進(jìn)行;同時強(qiáng)還原性的負(fù)極的活潑性接近金屬鋰,與氧接觸會立即燃燒并引燃電解液、隔膜等。因此電池的爆炸起火機(jī)理因使用條件的不同而存在差異:
(1)當(dāng)電池加熱到100℃左右時SEI膜開始分解,放出的熱量加熱了電池,促使負(fù)極與溶劑的反應(yīng)、正極的熱分解反應(yīng)、正極與電解液的反應(yīng)依次進(jìn)行,放出大量的熱導(dǎo)致電池燃燒、爆炸;
(2)電池過充時,從正極溢出的過量的鋰離子與溶劑反應(yīng),放出的熱量加熱電池,促發(fā)金屬鋰與溶劑,嵌鋰碳與溶劑反應(yīng),出現(xiàn)大量的熱與氣體導(dǎo)致電池爆炸;
(3)短路、針刺、撞擊等情況下的爆炸起火是由于電流通過瞬間,超電勢、歐姆極化出現(xiàn)大量的熱,使電池局部加熱到正極熱分解的溫度,由正極熱分解出現(xiàn)的熱量導(dǎo)致電池的爆炸、起火。