为甚么充电时容易引发锂离子电池的爆炸起火

2021-07-14      895 次浏览

相较于铅酸蓄电池,锂离子电池更容易发生爆炸起火事故,紧要因为两者的电解液不同。铅酸蓄电池的电解液一般是水溶液,不易起火;而锂离子电池里的电解液则是有机质,我们可以笔直把它理解为汽油,属于易燃物。


那么,为甚么铅酸蓄电池可以用水溶液,锂离子电池却要用相对危险的有机质作为电解液呢?简单来讲,是因为两者的最高电离电压有所不同。水溶液的最高电离电压为2V,而这个电离电压有关锂离子电池而言是远远不够的。为了提高电能量密度,锂离子电池非得将有机质作为电解液。当有机质电解液被密封在电池这样一个狭窄的空间里面,就会存在一个较高的爆炸和起火的风险。


负极的SEI膜(即固体电解质膜)破坏,是最紧要的原因之一。和铅酸蓄电池相同,锂离子电池也分为正负极,正极一般是锂的过渡金属氧化物,负极是石墨和碳。

而当负极表面的SEI膜被破坏,充电时出现的碳和锂的化合物无法正常到位,电池内部就会出现巨大的热量。而当温度上升,锂离子电池的正极就会自动析出氧气当温度上升、存在易燃物、存在氧气这三大燃烧条件都具备时,爆炸起火的概率就急剧上升了。


正因为锂离子电池的正极在温度升高时,会自动释放氧气,因此我们无法通过隔绝氧气的方法来进行灭火,也就是说干粉灭火器都派不上用场。因此锂离子电池着火,是非常危险的。


那么,我们如何处理锂离子电池的安全性问题呢?这是一项系统性的工程,要从电池的设计开始,到电池的保护板,再到充电,环环相扣地进行。所以购买了锂离子电池车款的用户,一定要按照规程使用电池,戒备说明书上禁止的一些充电事项,并且提议大家一年左右进行一次电池的安全检查,防患于未然。


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