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    锂电池容易爆炸吗?锂电池爆炸威力有多大

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    •   锂电池容易爆炸吗?锂电池爆炸威力有多大?尽管锂电池总体上非常安全,但它们偶尔会着火或爆炸。我们经常会看到一些由于锂电池而引起的各种安全事故,给人印象最深刻的莫过于锂电池产生的爆炸、起火等现象。

        锂电池容易爆炸吗?

        锂电池从诞生到现在已经发展几十多年了,目前市面上的大部分手机也均内置的是锂电池,尽管发展几十年,但锂电池仍不能保证百分百安全,在某些特定环境下,甚至会发生爆炸。

        锂在储量方面非常出色。当它作为涓涓细流被释放时,它会为你的手机供电一整天。但当它一次性全部释放时,电池就会爆炸。大多数锂电池起火和爆炸都是由于短路引起的。这种情况发生在塑料分离器失灵的情况下,从而让阳极和阴极直接接触。一旦这两极聚在一起,电池就会开始过热。

        只要是锂电池,就有存在爆炸的风险,只是这是风险概率很小。但是一旦爆炸,容量越大的锂电池爆炸的威力就无法想象。

        锂电池爆炸有两个重要的诱因,一个是短路,一个是过充。短路很容易理解,就是电池正负极直接接触。第一,正常短时间内的,小面积内的短路所产生的热量其实很少,不会造成热失控。电芯本身设计时使用有个防爆阀,意思就是当电芯内部压力超过了一定的值时,就会冲开防爆阀,热量快速消散。第二就是正常使用的电池充电设备都防过充保护,当电池电压达到一定值时就会停止充电。第三电芯本身壳体就是钢壳,具有很好的保护性。

        锂电池爆炸威力有多大?

        计算一下,一颗满电2.6AH的18650型三元锂电池,所带电量为2.6*3.65*3.6=34.164千焦的能量。而一般手枪的枪口发射时产生的能量在2.2千焦左右.1焦耳相当于1牛顿的力使物体在力的方向上移动1米时所做的功,所以在手枪50米的范围内,可以轻松击杀敌人。想想看,一辆特斯拉需要使用7000多节3.4AH的18650型号锂电池哦。

        外壳为铝合金,尺寸为20*120*300(mm)、电芯正极为锰酸锂的容量为50AH的电池做过冲测试时发生爆炸:3米高屋顶熏黑,离电池半米左右的墙炸穿一个洞(墙体是砖还是夹芯板忘了),门窗玻璃碎裂。还好炸的时候没有人。

        所以锂电池有着火、爆炸和燃烧的危险,不要重新充电、拆卸、挤压、加热超过212°F或焚烧。

        锂电池爆炸一般有以下几种情况

        1.过充爆炸

        保护线路失控或检测柜失控使充电电压大于5V,造成电解液分解,电池内部发生剧烈反应,电池内压迅速上升,锂电池爆炸。

        2.过流爆炸

        保护线路失控或检测柜失控使充电电流过大造成锂离子来不及嵌入,而在极片表面形成锂金属,穿透隔膜,正负极直接短路造成爆炸。

        3.超声波焊塑料外壳时爆炸

        超声波焊塑料外壳时,由于设备原因使其超声波能量转移至电池芯上,超声波能量很大使电池内部隔膜熔化,正负极直接短路,产生爆炸。

        4.点焊时爆炸

        点焊时电流过大造成内部严重短路产生爆炸,另外,点焊时正极连接片直接与负极相联,使正负极直接短路后爆炸。

        5.过放爆炸

        锂电池过放电或过流放电(3C以上)容易使负极铜箔溶解沉积到隔膜上使正负极直接短路产生爆炸(很少发生)。

        6.振动跌落时爆炸

        电芯在剧烈振动或跌落时造成的电芯内部极片错位,直接严重短路而爆炸。

        锂电池爆炸起火的原因

        一、锂电池负极容量不足

        当锂电池正极部位的负极部位容量不足时,充电时所产生的锂原子无法插入负极石墨的间层结构中,会析在负极的表面,形成结晶。在锂电池中长期形成结晶会导致短路,这时电芯急剧放电,会产生大量的热,烧坏隔膜。高温会使电解液分解成气体,当压力过大时,电芯就会爆炸。

        二、水份含量过高

        充电时,水份可以和锂发生反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,电芯就会爆炸。

        三、内部短路

        内部电芯短路造成大电流放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,会使电解液分解成气体,内部压力过大,电芯就会爆炸。

        四、锂电池过充

        电芯过充电时,正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化,而放出的锂过多也容易无法插入负极中,也容易造成负极表面析锂,而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。

        五、外部短路

        外部短路可能由于正负极接错所导致,由于外部短路,电池放电电流很大,会使电芯的发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全坏坏,造成内部短路,因而爆炸。

        总之,随着材料技术的进步和人们对锂电池设计、制造、检测和使用诸方面要求的认识不断加深,未来的锂离子电池会变得更安全。

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