鋰離子電池爆炸的外部原因:
1、當(dāng)鋰離子電池被物體擠壓或刺穿時(shí),正負(fù)極之間的絕緣膜可能會損壞,從而導(dǎo)致內(nèi)部短路。當(dāng)發(fā)生內(nèi)部短路時(shí),電池會大電流放電并產(chǎn)生大量熱量。
隨著電池溫度升高,正負(fù)極之間的絕緣膜融化,使內(nèi)部短路更加嚴(yán)重,產(chǎn)生的熱量也更多。大量的熱量會使電解質(zhì)分解并產(chǎn)生大量氣體。當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過外殼所能承受的壓力時(shí),就會發(fā)生爆炸。電池內(nèi)部短路主要有兩種情況:
(1)、當(dāng)鋰離子電池受到物理損壞時(shí),例如車輛在碰撞過程中被壓碎或被尖銳物體刺穿;
(2)、因生產(chǎn)制造過程中的不利因素造成的內(nèi)部短路,如隔膜內(nèi)有細(xì)小的金屬污染物造成的內(nèi)部短路,或金屬離子在負(fù)極析出造成的短路。
2、當(dāng)鋰離子電池的正負(fù)極被人為或故障短路時(shí),電池的放電電流會很大,大電流放電產(chǎn)生的熱量會導(dǎo)致電池溫度升高。高溫會使電池正負(fù)極之間的隔膜收縮或完全損壞,導(dǎo)致內(nèi)部短路。電池外部短路的可能原因有:人為誤操作造成電池正負(fù)極短路,或從電池箱上掉落的金屬物直接與電池正負(fù)極重疊。此外,驅(qū)動電機(jī)控制器中的故障短路也會導(dǎo)致電池外部短路。
3、如果電池溫度過高,達(dá)到正負(fù)極絕緣膜的熔化溫度,會導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,嚴(yán)重時(shí)會引發(fā)爆炸事故。夏季天氣炎熱,車輛停車時(shí),電池箱的自然散熱性能變差,地面反射的熱量和太陽輻射熱能使電池箱溫度迅速升高,導(dǎo)致電池溫度過高。另外,電池箱散熱不足,或者電動車長時(shí)間大功率行駛,都會導(dǎo)致電池箱內(nèi)部溫度過高。
4、當(dāng)鋰離子電池過充電時(shí),會有大量的鋰離子從正極溢出。如果負(fù)極的嵌鋰能力差,鋰離子就會沉積在負(fù)極表面,形成枝晶。枝晶的生長會導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生爆炸事故。盡管負(fù)極具有很強(qiáng)的嵌鋰能力,但隨著鋰離子從正極溢出,溶劑被迅速氧化并產(chǎn)生大量熱量,導(dǎo)致電池溫度升高。那么,負(fù)極與溶劑同時(shí)發(fā)生反應(yīng),放出更多的熱量,就會導(dǎo)致電池溫度過高而發(fā)生爆炸事故。
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