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鋰電池被扎破會不會發生爆炸

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年05月05日  

  首先,如果不是負極析鋰(鋰離子被碳結合不完全產生鋰結晶),鋰離子均在穩定態,不會由于鋰與空氣發生反應。即使析鋰,也不是燃燒主因。之所以自燃,是由于電池被破壞后,1、金屬兇器造成電池短路;2、外力破壞造成隔膜損壞導致電池短路。直流短路時發熱巨大,造成電池熱失控,熱失控時會在毫秒級時間內溫升至300攝氏度以上。鋰電池內最主要的易燃物其實是電解液,在沒有阻燃劑的情況下(實際上各家產品里都有阻燃劑),電解液燃點約130攝氏度。現已發生的大型電動車事故,歸根結底均為電池遭到破壞,電解液流出并燃燒所致。但是,也分技術體系,眾所周知鋰離子電池大致分為鈷鋰、錳鋰、三元、鐵鋰等,其中鈷鋰和三元的熱失控溫度均低于300攝氏度,錳鋰約400攝氏度,鐵鋰高于700攝氏度,最近另有鐵錳鋰二元產品,根據摻雜的不同,熱失控臨界在400-600攝氏度。可見區別很大,這也是鐵鋰之所以安全的原因之一。所以,在鐵鋰國標中,金屬針刺試驗是一項必做的安全試驗。也就是說,符合我國要求的鐵鋰電池,在針刺后是不應燃燒和爆炸的。這個試驗做的很多,基本無異議,甚至我碰到部分產品針刺后還可繼續使用的。而題主提到的刀割又更擴大了破壞性,這個試驗我也曾經嘗(zuo)試(si)過,電池并未發生燃燒或爆炸。在近年的一些第三方檢測中,監督機構要求解刨電池查看是否有內并結構,標準是統一電解液結構中是否只有一個電池,我們也蹭多次劃開電池進行解釋,均未現安全問題。所以,具備符合國家標準的鐵鋰電池產品,由于其化學特性,以及添加了阻燃劑后的保障,刀割后是不應發生自燃的。其他產品則無法保證了。當然由于我這里主作鐵鋰,對錳鋰等產品的標準不熟悉,也希望同行追加答案予以指正。理論上來說金屬異物穿刺試驗應該是基礎中的基礎。


  如果是鈷酸鋰的話肯定是會燒的,因為親身經歷過一排電池在面前燒掉的場景,基本上就是視頻里的樣子,不過更壯觀一點。但是題主提到了爆炸,由于鈷酸鋰電池經常是像視頻里這樣金屬箔軟包裝的電芯,所以也沒什么可炸的,溫度升高之后頂多就是把軟包脹破,然后著火冒煙之類的,不會有更劇烈的事情發生了(當然也有很多鈷酸鋰18650或者其他封裝形式,那些就另說了)。至于原理,我沒記錯的話鈷酸鋰本身不會與空氣反應。我認為還是經過穿刺之后出現的內部短路導致溫度急劇升高,進而引起了燃燒。或者是電芯里的其他物質會與空氣反應吧,希望有更懂行的來詳細解答,最好能補充上其他種類的鋰電池。


  對于鋰聚合物電池,主要是刀刺劃破后很容易使正負極極片發生短路,短時間內會放出大量熱量,使凝膠質及正極材料發生分解,放出氣體引起爆炸~


  對于鋰離子電池要危險的多,除上述問題外,電池電解液成份中碳酸丙烯酯,碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯都是極易燃燒的,六氟磷酸鋰不僅會燃燒,受熱還會分解放出氟化磷,加劇爆炸的效果。同時電池中的隔膜一般為PP或PE,都是易燃品~


  并且,如果電池正負極設計不匹配,或者電池循環多次后引起負極吸納鋰離子能力減弱,正極中脫出的鋰離子無法全部嵌入負極中,導致電池中含有鋰單質,爆炸后遇空氣也會燃燒并與空氣中的水反應~


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