1、电池被严重过充,锂离子电芯的化学系统决定了当电芯被过充电后,电芯内部的LiCoO2变成Co3O4,Co3O4是很强的氧化剂,可与电解质反应出现气体(O2)。氧气继续与电解质反应出现水(H2O),水又可继续与Li、电解质反应。。。,如此电芯内部会出现热量与大量的气体,这种反应会随着电压的不断升高而加剧,一般来讲,电芯电压超过4.2V时,即有这种反应发生,电芯电压达到接近5V时,随着电芯内部温度的升高及气体压力用途,大部分电芯会由于内部短路等原因发生燃烧(聚合物电芯)或爆炸(液态硬包装)。具体反应过程如下:
2、电芯被高温加热,当电芯被高温加热时,电解液会汽化同时还会分解,电芯内部压力增大,电芯内部的隔离膜可能熔解导致电芯内部短路引起燃烧,同时阴极材料在充满电时,在一定温度下,会发生自催化反应,出现燃烧。电芯电压越高,抗高温的时间就越短。下图为不同材料的焦耳热特性曲线:
3、电芯被短路,电芯在满充状态下,被突然短路,此极有可能引起电芯出现安全事故,短路有两种情况:
1)电芯外部短路,关于液态硬包装电芯,由于电芯温度升高,内部电解液分解及汽化,可能导致电芯内部压力太大而出现爆炸,同时部分电芯由于其他各种原因,内部压力原本已经很大,在短路高温的用途下,电芯也可能爆炸。关于软包装的电芯,在外短路的用途下,将会鼓胀,或裂开。一般不会出现燃烧现象。
2)电芯内部短路,电芯在满充电状态下,由于各种原因,电芯内部的阴阳极短路时,温度剧烈升高,引发电芯内部出现剧烈反应,此时,如是硬壳包装的电芯将出现爆炸,而聚合物软包装的电芯将出现燃烧现象。