鉅大LARGE | 點擊量：1090次 | 2022年02月15日
鋰離子電池為什么這么危險？
鋰是一種特別容易發(fā)生反應(yīng)的金屬，外觀呈銀白色，非常柔軟、可伸展，且易燃。金屬鋰屬于遇水釋放易燃?xì)怏w的物質(zhì)。
A金屬鋰的屬性：
①遇水或潮濕空氣會釋放易燃?xì)怏w；
②呈固體狀態(tài)時，當(dāng)溫度超過其熔點180℃時，可自己燃燒；
③呈粉末時，可在室溫條件下燃燒；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
④可導(dǎo)致嚴(yán)重灼傷及腐蝕。
B鋰電池芯或鋰電池屬于第9類危險品，其危險性取決于所含的鋰。
①鋰電池高度易燃；
②短路、過度充電、極限溫度、錯誤操作或其他錯誤情況下都能著火；
③不管是因為內(nèi)部原因還是外部加熱或物理撞擊，它都能產(chǎn)生足夠的熱使毗鄰的電池也發(fā)生熱失控。鋰金屬電池釋放的電解質(zhì)混合融化的鋰金屬，并伴有一個大的壓力脈沖。易燃電解質(zhì)和熔融鋰金屬可產(chǎn)生爆炸混合物；
④在C級貨艙的滅火劑哈龍1301（三氟一溴甲烷滅火劑），不能有效控制鋰金屬電池的著火。
一、鋰電池的分類
電池一般分為一次電池（不可反復(fù)充電）和二次電池（可反復(fù)多次充電）。而鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池，一般分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池（包括鋰離子聚合物電池），其最主要的區(qū)別在于鋰金屬電池是一次電池，內(nèi)含金屬態(tài)的鋰，如紐扣電池；而鋰離子電池是二次電池，不含有金屬態(tài)的鋰，如手機(jī)電池。
其中鋰離子聚合物電池作為二次電池的代表，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等便攜電子產(chǎn)品。其原因在于利用聚合物串聯(lián)電池結(jié)構(gòu)，使其僅需要少量液體電解質(zhì)，因此該類電池并不需要硬質(zhì)外殼做保護(hù)，形狀沒有限制，其包裝體積也可大大減少?；谶@些特點，鋰離子聚合物電池大有取代傳統(tǒng)鋰離子電池的趨勢。
二、鋰電池的工作原理
目前通常所說的鋰電池特指鋰離子電池，其正負(fù)電極由不同的鋰離子嵌入化合物組成，是一種實現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置。其構(gòu)造主要由電池正負(fù)極組成，如下所示。
正極構(gòu)造
LiCoO2+導(dǎo)電劑+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）
負(fù)極構(gòu)造
石墨+導(dǎo)電劑+增稠劑(CMC)+粘結(jié)劑(SBR)+集流體（銅箔）
當(dāng)鋰電池處于充電過程中時，通過充電器發(fā)送的電流對鋰離子(Li+)施加推力，從正極穿過電解質(zhì)到達(dá)負(fù)電極后，以電化學(xué)能的形式存儲起來。當(dāng)沒有更多的鋰離子從正極流向負(fù)極時，說明電池已經(jīng)充滿電。在此過程中，在電池正負(fù)極之間產(chǎn)生的電化學(xué)驅(qū)動力，稱為終端電壓。如圖3。
當(dāng)鋰電池處于放電過程中時，附著在負(fù)電極的鋰離子開始遷移回正電極，過程中蓄電池繼續(xù)放電，終端電壓持續(xù)下降。一旦所有鋰離子從正極端子遷移完畢，電池完全放電，則需要再充電后使用。
四、影響鋰電池安全的因素
1）內(nèi)部因素
鋰電池的電極材料以及電解質(zhì)均有易燃性，受熱（內(nèi)部或外部）即可引起火災(zāi)，并分解產(chǎn)生氣體，從而加劇了電池爆炸的可能性。而且現(xiàn)如今的高分子隔離膜強(qiáng)度都相對較低，在碰撞或過熱情況下極易損壞這層薄膜，導(dǎo)致電池短路。
同時，制造工藝的缺陷也極易引發(fā)鋰電池安全問題。比如電芯極耳過長，與極片或殼體接觸造成短路；極耳壓迫卷芯，導(dǎo)致正負(fù)極短路；在兩極之間留下金屬粉末、銅箔、鋁箔碎片等可能導(dǎo)致隔膜穿孔進(jìn)而引發(fā)微短路等系列問題。
2）外部因素
影響鋰電池安全的外部因素則相對較雜，比如過充電、外短路、猛烈撞擊等均可能引發(fā)鋰電池自燃。
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