锂离子电池有危险吗

2022-08-22      426 次浏览

电池一般分为一次电池(不可反复充电)和二次电池(可反复多次充电)。而锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质的电池,一般分为两类:锂金属电池和锂离子电池(包括锂离子聚合物电池),其最主要的区别在于锂金属电池是一次电池,内含金属态的锂,如纽扣电池;而锂离子电池是二次电池,不含有金属态的锂,如手机电池。


其中锂离子聚合物电池作为二次电池的代表,广泛应用于手机、平板电脑等便携电子产品。其原因在于利用聚合物串联电池结构,使其仅需要少量液体电解质,因此该类电池并不需要硬质外壳做保护,形状没有限制,其包装体积也可大大减少。基于这些特点,锂离子聚合物电池大有取代传统锂离子电池的趋势。


二、锂电池的工作原理


目前通常所说的锂电池特指锂离子电池,其正负电极由不同的锂离子嵌入化合物组成,是一种实现化学能与电能相互转化的装置。其构造主要由电池正负极组成,如下所示。


正极构造


LiCoO2+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)


负极构造


石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+集流体(铜箔)当锂电池处于充电过程中时,通过充电器发送的电流对锂离子(Li+)施加推力,从正极穿过电解质到达负电极后,以电化学能的形式存储起来。当没有更多的锂离子从正极流向负极时,说明电池已经充满电。在此过程中,在电池正负极之间产生的电化学驱动力,称为终端电压。如图3。


当锂电池处于放电过程中时,附着在负电极的锂离子开始迁移回正电极,过程中蓄电池继续放电,终端电压持续下降。一旦所有锂离子从正极端子迁移完毕,电池完全放电,则需要再充电后使用。


b当锂电池处于充电过程中时,通过充电器发送的电流对锂离子(Li+)施加推力,从正极穿过电解质到达负电极后,以电化学能的形式存储起来。当没有更多的锂离子从正极流向负极时,说明电池已经充满电。在此过程中,在电池正负极之间产生的电化学驱动力,称为终端电压。如图3。


当锂电池处于放电过程中时,附着在负电极的锂离子开始迁移回正电极,过程中蓄电池继续放电,终端电压持续下降。一旦所有锂离子从正极端子迁移完毕,电池完全放电,则需要再充电后使用。


锂是一种特别容易发生反应的金属,外观呈银白色,非常柔软、可伸展,且易燃。金属锂属于遇水释放易燃气体的物质。


金属锂的属性:


①遇水或潮湿空气会释放易燃气体;


②呈固体状态时,当温度超过其熔点180℃时,可自己燃烧;


③呈粉末时,可在室温条件下燃烧;


④可导致严重灼伤及腐蚀。


B锂电池芯或锂电池属于第9类危险品,其危险性取决于所含的锂。


①锂电池高度易燃;


②短路、过度充电、极限温度、错误操作或其他错误情况下都能着火;


③不管是因为内部原因还是外部加热或物理撞击,它都能产生足够的热使毗邻的电池也发生热失控。锂金属电池释放的电解质混合融化的锂金属,并伴有一个大的压力脉冲。易燃电解质和熔融锂金属可产生爆炸混合物;


④在C级货舱的灭火剂哈龙1301(三氟一溴甲烷灭火剂),不能有效控制锂金属电池的着火。

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