外部短路:
指的是电芯的外部,包含了叉车组内部绝缘设计不良等一些列因素所导致的短路,也有可能是操作不当,也会导致的这种情况的发生。假如电芯外部发生短路,电子组件又没有切断回路的时候,电池这时候的放电量很大会导致电池温度升高,而过高的温度会使得电芯内部的隔膜发生损害或者直接损坏,因而会导致内部短进而引发我们最害怕的爆炸!
内部短路:
一旦内部发生短路,会使得叉车锂离子电池组电芯电流大量放电,出现大量的热能,使得内部形成大量气体,这样会导致内部承受的压力过大,而当这个压力达到电芯外壳都无法承受的时候就会发生爆炸!
过充:
当电芯过充电时有可能会使得正极的锂过度放出,会导致电池结构发生变化,负极的锂没有插入负极中也会导致表面析锂,电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体。过充有可能导致漏液、变形、起火等各项危险情况的发生、严重的就会引起爆炸!
目前,针对电解液易燃的问题,我在之前的文章中也曾介绍过一些解决方法例如使用固态电解质,开发固态锂离子电池,但是其成本较高。此外,还有就是使用新的能量供给方式,例如利用人体动能给电子设备供应能量,目前这个方法还处于实验室阶段。
另外一个很直接的方法就是在现有的电解液中新增阻燃剂。但是,为了完成阻燃性,就要在电解液中添加大量的阻燃剂,这样会相应地降低电解液的离子导电性,显著影响锂离子电池的电化学性能和能量密度。
创新
最近,美国斯坦福大学的研究人员,制造了一种新型智能静电纺丝分离器,它具有热量触发机制,内部含有阻燃剂,可用于防止锂离子电池燃烧。
在这种结构中,阻燃剂包装在聚合物保护壳的内部,以防阻燃剂直接溶解到电解液中,从而给电池性能造成负面影响。当锂离子电池内部的热量过高时,聚合物保护壳会因为高温而发生溶解,释放出阻燃剂,从而有效抑制高度易燃的电解液发生燃烧。