鉅大LARGE | 點擊量：10759次 | 2020年09月25日
鋰電池起火是何原因，我們又該如何應對
短路
鋰電池由三個基本部分組成，①正極端，通常為鋰錳氧化物、鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物等；②負極端，通常為石墨材料，鈦酸鋰，鋰硅，或者鍺鋰等；③電解質，通常為非水鹽得有機溶劑，作為正負極鋰離子移動的介質，同時作為電池絕緣體。這些電極材料及電解質都是易燃物，其隔膜很薄，通常只有2025nm，因此極易造成內短路。
示意：這叫短路，原理相似
市面上許多充電寶都是小作坊生產的，其生產品質不可靠如：電芯極耳過長，易與極片或殼體接觸造成內短路，或極耳壓迫卷芯導致正負極短路，或在兩極之間留下金屬粉末、銅箔、鋁箔碎片等，更是增加了電池短路的幾率。
撞擊
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
一項關于鋰離子電池接受外力撞擊的測試中顯示，當一塊鋰離子電池受到重量為5kg的重錘，從0.6m的高度，做自由落體的撞擊時，瞬間在其內部產生25J的能量，使電池的溫度升高了120℃。鋰離子具有較強的活性，因此該種電池對受到的外力非常敏感，當遭受撞擊或從高處墜落時，電池組變會產生內熱，進而引起電池自燃。
根據專業(yè)人士的分析，除了猛烈撞擊外，一些品質不可靠的電池甚至可能在飛機飛行時顛簸+低氣壓的情況下引發(fā)自燃。
過熱
引起鋰離子電池過熱的原因主要是過度充電。過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，引起微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最后高溫將電解液氣化，致使電池組內壓增高。
不論是溫度過高使材料燃燒，還是電池組的外殼被撐破，都會導致外部空氣進入電池內部發(fā)生激烈氧化反應，引起電池燃燒。需要說明的是由過充引發(fā)的自燃，并不一定發(fā)生在充電的過程之中。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產生的氣體也未足以撐破電池外殼時，電池使用者就終止充電，而電池內部積聚的熱量，慢慢的將電池溫度提高，經過一段時間后，才發(fā)生自燃，甚至爆炸。
筆者認為這也許是為什么處于沒有使用狀態(tài)的充電寶會自燃的原因吧。對不起，我又要吐槽一些劣質鋰離子電池了，其實目前許多鋰電池充電設備都有充滿電后自動斷開的功能，那是品質不過關不能控制自己的電池簡直是在草菅人命啊。
至少我家手機是有這個功能的。
反之，在過度放電狀態(tài)下，一方面電解液因分解導致電池特性及耐久性劣化，另一方面導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現(xiàn)塌陷，從而造成電池的永久性損壞，當再次充電使用時，極易出現(xiàn)內部短路，引起過熱。
對于不同的鋰離子電池有著不同的熱穩(wěn)定極限溫度，鋰鈷氧化物電池為130℃，鋰錳氧化物電池為250℃，當超過這個溫度時，將會出現(xiàn)自燃。
二、鋰電池自燃的預防及應對方法
使用過程中預防自燃措施
a、使用與電池相匹配的充電器為電池充電；
b、不要在手機充電的時候通話，手機充電時電池會產生熱量，如果同時再繼續(xù)通話，那么熱量就會快速提升，很容易引發(fā)危險；
c、不要接觸水或者高溫（100℃以上）不止高溫，低溫也不行鋰離子電池充電的合理溫度范圍是0--45℃，放電的合理溫度范圍是-20--60℃。如果電池充電時的溫度低于0℃，那么在電池的正極會析出金屬鋰，使電池對于震動或撞擊更加敏感，增加危險性；
d、隨身攜帶鋰離子電池時，應注意遠離其它金屬物體；
e、避免電池被過度充電或過度放電，二者都會破壞電池內部的保護電路。
f、大量儲存鋰離子電池的地方，應注意控制環(huán)境溫度，避免外力的撞擊
g、最后一個是，非專業(yè)人士請不要隨意拆解電池，專業(yè)人士慎重拆電池。
小編認為，這些個金科玉律大家都應該“略懂”，但遵守起來應該是比較困難的。
鋰電池自燃后的應對方法
盡管采取了一系列的預防措施，但是鋰離子電池發(fā)生自燃的可能性仍然存在。如果發(fā)生鋰電池自燃，通常來說按照如下的步驟進行應急處理:
a、首先切斷電源。如果電池正在充電過程中出現(xiàn)高熱、表面鼓脹、冒煙等現(xiàn)象時，預示著該電池將很快發(fā)生自燃，甚至發(fā)生爆炸，因此應該在第一時間切斷電源。
b、當電池出現(xiàn)自燃時，應立即對電池做持續(xù)的降溫處理，用水撲救是最理想的解決辦法。如果火勢較大，可以使用ABC干粉滅火器或二氧化碳型滅火器撲滅明火，然后再用水給受損的電池持續(xù)降溫，持續(xù)關注自燃電池，如果仍舊是發(fā)熱，則繼續(xù)用水為電池降溫，直至完全冷卻。
由于鋰離子電池是一種化學燃燒，如果不給與連續(xù)冷卻，則在其內部將會持續(xù)發(fā)生化學反應，燃燒。所以，鋰離子電池著火用礦泉水撲火是一個正確的姿勢，用“我”降溫沒錯！沒錯！沒錯！
而單純的單純的鋰金屬燃燒，屬于D類火災，不能使用水作為滅火劑，CO2，BC和ABC干粉滅火劑等常規(guī)滅火劑也不能使用。但是，鋰離子電池中，鋰以氧化物或鹽的形式存在，對水具有較強的惰性，因此用水撲救是安全的。
c、阻隔可燃物。在條件允許的情況下，迅速移開發(fā)生自燃的電池周圍的可燃物。鋰電池發(fā)生自燃后，產生高溫的電解質煙霧和蒸汽，其密度大于空氣，因此可以沿著地面迅速向周邊擴散，引燃周圍的可燃物，進而引起更大范圍的火災。
e、不要對鋰電池用冰塊降溫。由于火是由化學反應引起的，用冰塊就像一座冰屋一樣蓋住了外部，而內部的熱量散發(fā)不出來，持續(xù)的高溫進一步促使化學反應加劇，此時內部溫度將急速升高，電解質氣體大量積聚，進而引發(fā)電池的爆炸，其威力和破壞性比電池平靜的自燃更可怕。
f、即使出現(xiàn)了明火，也應避免使用泡沫滅火器，噴出的泡沫附著在電池外圍形成熱絕緣體，從而增加化學反應，產生更多的熱量。
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