鋰離子電池爆破原因剖析

負(fù)極容量缺乏

當(dāng)正極部位對面的負(fù)極部位容量缺乏，或是底子沒有容量時，充電時所發(fā)生的部分或全部的鋰就無法刺進(jìn)負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中，會析在負(fù)極的外表，構(gòu)成突起狀枝晶，而下一次充電時，這個突起部分更簡單構(gòu)成鋰的析出，經(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后，枝晶會長大，最后會刺穿隔閡紙，使內(nèi)部發(fā)生短路。電芯急劇放電，發(fā)生很多的熱，燒壞隔閡，而構(gòu)成更大的短路現(xiàn)象，高溫會使電解液分解成氣體，負(fù)極碳和隔閡紙燃燒，構(gòu)成內(nèi)部壓力過大，當(dāng)電芯的外殼無法接受這個壓力時，電芯就會爆破。

水份含量過高

水份能夠和電芯中的電解液反響，出產(chǎn)氣體，充電時，能夠和生成的鋰反響，生成氧化鋰，使電芯的容量損失，易使電芯過充而生成氣體，水份的分解電壓較低，充電時很簡單分解生成氣體，當(dāng)這一系列生成的氣體會使電芯的內(nèi)部壓力增大，當(dāng)電芯的外殼無法接受時，電芯就會爆破。

內(nèi)部短路

因為內(nèi)部發(fā)生短路現(xiàn)象，電芯大電流放電，發(fā)生很多的熱，燒壞隔閡，而構(gòu)成更大的短路現(xiàn)象，這樣電芯就會發(fā)生高溫，使電解液分解成氣體，構(gòu)成內(nèi)部壓力過大，當(dāng)電芯的外殼無法接受這個壓力時，電芯就會爆破。

上部膠

激光焊時，熱量經(jīng)殼體傳導(dǎo)到正極耳上，使正極耳溫度高，假如上部膠紙沒有離隔正極耳及隔閡，熱的正極耳就會使隔閡紙燒壞或縮短，構(gòu)成內(nèi)部短路，而構(gòu)成爆破。

高溫膠紙包住負(fù)極耳

客戶在負(fù)極耳點焊時，熱量傳導(dǎo)到負(fù)極耳上，假如高溫膠紙未貼好，負(fù)極耳上的熱量就會燒壞隔閡，構(gòu)成內(nèi)部短路，構(gòu)成爆破。

貼底部膠未徹底包住底部

客戶在底部鋁鎳復(fù)合帶處點焊時，會在底部殼壁發(fā)生很多的熱，傳導(dǎo)極芯的底部，假如高溫膠紙未徹底包住隔閡，會燒壞隔閡，構(gòu)成內(nèi)部短路，構(gòu)成爆破。

過充

電芯過充電時，正極的鋰過度放出會使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而放出的鋰過多也簡單無法刺進(jìn)負(fù)極中，也簡單構(gòu)成負(fù)極外表析鋰，而且，當(dāng)電壓到達(dá)4.5V以上時，電解液會分解出產(chǎn)很多的氣體。上面種種均或許構(gòu)成爆破。

外部短路

外部短路或許因為操作不當(dāng)，或誤運用所構(gòu)成，因為外部短路，電池放電電流很大，會使電芯的發(fā)熱，高溫會使電芯內(nèi)部的隔閡縮短或徹底壞壞，構(gòu)成內(nèi)部短路，因而爆破。

維護(hù)措施：

鋰離子電池電芯過充到電壓高于4.2V后，會開端發(fā)生副用途。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后，正極資料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半，此時貯存格常會垮掉，讓電池容量發(fā)生永久性的下降。假如持續(xù)充電，因為負(fù)極的貯存格現(xiàn)已裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會堆積于負(fù)極資料外表。這些鋰原子會由負(fù)極外表往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會穿過隔閡紙，使正負(fù)極短路。有時在短路發(fā)生前電池就先爆破，這是因為在過充過程，電解液等資料會裂解發(fā)生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲決裂，讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極外表的鋰原子反響，進(jìn)而爆破。因而，鋰離子電池充電時，一定要設(shè)定電壓上限，才能夠同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時，部分資料會開端被破壞。又因為電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因而，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰離子電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因而，3.0V是一個理想的放電截止電壓。充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進(jìn)入貯存格，會集合于資料外表。這些鋰離子取得電子后，會在資料外表發(fā)生鋰原子結(jié)晶，這與過充相同，會構(gòu)成危險性。假如電池外殼決裂，就會爆破。因而，對鋰離子電池的維護(hù)，至少要包括：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰離子電池組內(nèi)，除了鋰離子電池芯外，都會有一片維護(hù)板，這片維護(hù)板首要便是供應(yīng)這三項維護(hù)。可是，維護(hù)板的這三項維護(hù)顯然是不行的，全球鋰離子電池爆破事件仍是頻傳。