鐵鋰電池為什么會(huì)有安全隱患問(wèn)題

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-03-13 10:30  瀏覽量：次

　　鐵鋰電池為什么會(huì)有安全隱患問(wèn)題？近些年來(lái)隨著鋰電池爆炸的新聞不斷擴(kuò)張，鐵鋰電池電池的安全性問(wèn)題推到了風(fēng)口浪尖。電芯所采用的電化學(xué)體系則是決定鋰電池安全性的最根本因素。存能電氣存能電氣小編就來(lái)分析鐵鋰電池出現(xiàn)安全隱患的原因。

　　鐵鋰電池為什么會(huì)有安全隱患問(wèn)題？

　　當(dāng)鋰電芯溫度上升到130℃以后，負(fù)極表面的SEI膜分解，導(dǎo)致高活性鋰碳負(fù)極暴露于電解液中發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量使電池進(jìn)入高危狀態(tài)。當(dāng)電池內(nèi)部局部溫度升高到200℃以上時(shí)，正極表面鈍化膜分解正極發(fā)生析氧，并繼續(xù)同電解液發(fā)生劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量并形成高內(nèi)壓。當(dāng)電池溫度達(dá)到240℃以上時(shí)，還伴隨鋰炭負(fù)極同粘結(jié)劑的劇烈放熱反應(yīng)。

　　可見(jiàn)，負(fù)極表面SEI膜的破損從而導(dǎo)致高活性嵌鋰負(fù)極與電解液的劇烈放熱反應(yīng)，是導(dǎo)致鐵鋰電池溫度升高進(jìn)而引發(fā)電池?zé)崾Э氐闹苯釉颉?/span>

　　電極材料的可燃性：鋰電采用的有機(jī)溶劑都具有易燃性并且閃點(diǎn)過(guò)低，不安全行為導(dǎo)致的熱失控很容易點(diǎn)燃低閃點(diǎn)的可燃性液體組分而導(dǎo)致電池燃燒。鋰電負(fù)極碳材料、隔膜和正極導(dǎo)電碳也具有可燃性。

　　鐵鋰電池發(fā)生燃燒的幾率高于電池爆炸的幾率，但電池爆炸必定伴隨著燃燒。此外，當(dāng)鋰電池開裂并且外界環(huán)境的空氣濕度較高時(shí)，空氣中的水分和氧氣極易與嵌鋰的碳負(fù)極發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)放出大量的熱進(jìn)而引起電池的燃燒。電極材料的易燃性是鋰離子電池相對(duì)于水系二次電池的一大不同之處。

　　鐵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(duì)較低，在碰撞或過(guò)熱情況下極易損壞這層薄膜，導(dǎo)致鋰電池短路。

　　同時(shí)，制造工藝的缺陷也極易引發(fā)鐵鋰電池安全問(wèn)題。比如電芯極耳過(guò)長(zhǎng)，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(wèn)題。

　　鋰離子電池在充放電過(guò)程中會(huì)發(fā)熱，如果產(chǎn)生的熱量超過(guò)了電池?zé)崃康暮纳⒛芰Γ囯x子電池就會(huì)過(guò)熱，電池材料就會(huì)發(fā)生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負(fù)極與電解液的反應(yīng)和負(fù)極與粘合劑的反應(yīng)等破壞性的副反應(yīng)。

　　影響鐵鋰電池安全的外部因素則相對(duì)較雜，比如過(guò)充電、外短路、猛烈撞擊等均可能引發(fā)鋰電池自燃。鋰電生產(chǎn)出來(lái)后，在到達(dá)消費(fèi)者手中之前，還需要進(jìn)行一系列檢測(cè)，以盡量保證電池的安全性，降低安全隱患。

　　鐵鋰電池都有哪些安全隱患呢？

　　⒈針刺、短路、擠壓

　　當(dāng)鐵鋰電池出現(xiàn)短路、針刺或擠壓的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部隔膜破裂從而引發(fā)溫度突然爆炸式升高，最終出現(xiàn)爆炸的情況，特別是安全性能差的鋰電池，這個(gè)時(shí)間將會(huì)更加短，一般5秒左右就會(huì)爆炸。

　?、矡釠_擊

　　所謂的熱沖擊就是環(huán)境溫度突然升高的現(xiàn)象，如果溫度較高，那么會(huì)導(dǎo)致鐵鋰電池負(fù)極表面SEI膜出現(xiàn)分解，從而引發(fā)放熱反映，電池散熱如果不好，那么內(nèi)部溫度就會(huì)迅速升高，從而出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。

　?、尺^(guò)充

　　如果對(duì)鐵鋰電池進(jìn)行過(guò)充，那么多余的電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，因此導(dǎo)致電池本體溫度升高出現(xiàn)損壞的情況。往往這個(gè)問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在一些沒(méi)有過(guò)充保護(hù)的充電器或電子產(chǎn)品上。

　　雖然廠商對(duì)鐵鋰電池使用了一些安全手段來(lái)保證電池的安全，但是當(dāng)我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候也是要特別注意才行，當(dāng)前鐵鋰電池制造商研發(fā)了多種方法來(lái)降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高安全性能，例如在電池內(nèi)部設(shè)置加入BMS保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)電路，包括過(guò)度充電保護(hù)、過(guò)電流/短路保護(hù)和過(guò)放電保護(hù)。