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技術(shù)文章

導(dǎo)致電池爆炸的原因有哪些?

閱讀：1667發(fā)布時(shí)間：2011-1-12

 
 
 
 

zui近的那則電池爆炸的新聞相信大家都看到了吧？后來(lái)?yè)?jù)說專門搞了一個(gè)調(diào)查，全國(guó)的鋰電合格率僅為60%幾，為了大家的安全著想，dream特地整理了以下相關(guān)的知識(shí)，希望對(duì)各位機(jī)油有所幫助。
    鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成，負(fù)極則是特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常見的正極材料主要成分為 LiCoO2 ，充電時(shí)，加在電池兩極的電勢(shì)迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負(fù)極分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳中。放電時(shí)，鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出，重新和正極的化合物結(jié)合。鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流。
　　化學(xué)反應(yīng)原理雖然很簡(jiǎn)單，然而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，需要考慮的實(shí)際問題要多得多：正極的材料需要添加劑來(lái)保持多次充放的活性，負(fù)極的材料需要在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去設(shè)計(jì)以容納更多的鋰離子；填充在正負(fù)極之間的電解液，除了保持穩(wěn)定，還需要具有良好導(dǎo)電性，減小電池內(nèi)阻。
    為了隔絕內(nèi)部的活性物質(zhì)不與外界直接接觸，需要電池外殼來(lái)容納內(nèi)部的所有結(jié)構(gòu)，一般都采用鍍鎳鋼板制成，另外它與負(fù)極相連，起負(fù)極集流作用。一般在外殼外面還有陶瓷或者塑料的封裝，再外面有電池貼標(biāo)，用來(lái)標(biāo)識(shí)電池的種類和型號(hào)及其他信息。外殼的質(zhì)量很關(guān)鍵，如果太薄就不能起到保護(hù)作用，容易被內(nèi)部的壓力沖破（就是爆炸啦）；太厚的話就會(huì)缺乏彈性，在受到外部壓力的話（比如手機(jī)摔落）會(huì)引起*性的形變，加大內(nèi)部的壓力和電阻；如果鍍層出問題的話還會(huì)造成短路和大量的發(fā)熱。
　　不適合的溫度，將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其他化學(xué)反應(yīng)生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰離子電池正負(fù)極之間設(shè)有保護(hù)性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑。在電池升溫到一定的情況下，復(fù)合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性，電池內(nèi)阻增大直到斷路，電池不再升溫，確保電池充電溫度正常。隔膜或者隔斷介質(zhì)出問題的話會(huì)造成電阻過大或者短路。
    鋰化反應(yīng)在兩個(gè)機(jī)板上進(jìn)行，如果設(shè)計(jì)得不好的話，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，結(jié)晶會(huì)隨著化學(xué)反應(yīng)越來(lái)越大，一旦穿破絕緣層，將發(fā)生短路和大電流，產(chǎn)生突發(fā)性的高熱，然后爆炸。一般設(shè)計(jì)鋰電池時(shí)會(huì)考慮這種情況，在電池里設(shè)有安全電路，一般是使用ptc（流敏半導(dǎo)體），在電流過大的時(shí)候保護(hù)電池。但是劣質(zhì)的保護(hù)電路可能反而會(huì)加大這種問題。
    還有一個(gè)很關(guān)鍵的部件是安全閥。由于電池內(nèi)部是密封的，而鋰化反應(yīng)和電解液的汽化都可能產(chǎn)生一些氣體，一旦有氣體，內(nèi)壓會(huì)越來(lái)越大，就像高壓鍋一樣。正規(guī)手機(jī)電池為此有安全閥，氣壓大的時(shí)候會(huì)安全排放，防止電池惡性爆炸，但如果設(shè)計(jì)不好，或者鋰電池根本沒裝這種安全閥，那就很危險(xiǎn)。
    充電器的選擇也很重要，的充電器都具有反饋電路，使用衡流限壓制，即開始使用衡定的電流，在電壓達(dá)到4.2V時(shí)維持這個(gè)電壓，此時(shí)電池和充電器之間是沒有電壓差的，相互沒有能量的交換，也就不存在對(duì)電池的損壞。但是劣質(zhì)的充電器沒有反饋電路，過久的充電會(huì)導(dǎo)致輸入能量超過電池的容量，從而引起發(fā)熱，甚至爆炸。
    所以我們應(yīng)該選用正規(guī)大廠的、有口碑的、的電池和充電器，盡量使用N記的原裝產(chǎn)品，盡量避免使用沖、應(yīng)急沖這種產(chǎn)品，如果發(fā)生電池大量發(fā)熱，變鼓的情況，應(yīng)該立即停止使用！


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