锂离子电池电芯爆炸的原因重要有什么

2021-02-23      987 次浏览

锂离子电池电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路及过充三种。此处的外部系指电芯的外部,包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。


锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高,广受消费者与工程师欢迎。但是,化学特性太活泼,则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时,会与氧气出现激烈的氧化反应而爆炸。


当电芯外部发生短路,电子组件又未能切断回路时,电芯内部会出现高热,造成部分电解液汽化,将电池外壳撑大。当电池内部温度高到135摄氏度时,质量好的隔膜纸,会将细孔关闭,电化学反应终止或近乎终止,电流骤降,温度也慢慢下降,进而防止了爆炸发生。但是,细孔关闭率太差,或是细孔根本不会关闭的隔膜纸,会让电池温度继续升高,更多的电解液汽化,最后将电池外壳撑破,甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。


内部短路重要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜,或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。


目前市面上重要有3种类型的移动电源电芯:18650电芯、聚合物电芯、磷酸铁锂电芯。消费者选购最好优选聚合物锂离子电池较好,其次是18650电芯,磷酸铁锂电芯的技术与前两者相比并不成熟,而且体积大,价格高的致命缺点导致了无法在移动电源中规模化。


18650型锂离子电池指电池的直径为18mm,长度为65mm,0表示圆柱体型的电池。18650电芯的技术比较成熟,电池结构稳定、比容量高、综合性能突出,而且因为体积小巧可以在很多范围内使用。缺点是其安全性比聚合物锂离子电池差,电芯的循环次数较低,大约只有300次左右。


聚合物电芯


聚合物电芯与传统锂离子电池的差别在于生产工艺。锂离子电池是缠绕而成,体积较软。聚合物是叠加而成,体形较硬。相同体积的聚合物和锂离子电池,聚合物的容量更大,约高出30%以上。并且更安全,爆炸风险小。使用寿命长。充放电达到了500次以上。缺点是成本高,相同容量的聚合物电芯比18650锂离子电芯至少贵出100%。

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