电池爆炸的原因很多,有外因,也有内因。锂离子电池爆炸与这个原因密切相关。有各种尺寸的软包装电池,也有18650三元锂电池。这是这种电池容易爆炸的一个原因——保护板的欠压保护值为2.9V,充电保护值为4.25V(我的实测数据)。

充电宝为何会爆炸,如何避免充电宝爆炸?

充电宝为何会爆炸,如何避免充电宝爆炸

这个问题的根源,是使用了三元锂电池之后,又一味地挖掘电池的容量。造成了锂电池电芯的过度使用。一句话,在利益驱动下的设计不当,造成的严重后果。三元锂电池虽然在理论上来说,其放电电压可以低至2.9V,充电电压可以高至4.3V。但是在实际应用时,就会发现这么干,电池组不仅寿命不长,而且极易胀气臌起,泄露内部的电解液。

比如早期某品牌的银鱼款十三串聚合物电池组,使用一年多的时间后,容量严重下降。标称值为11AH的电池组,实测容量连5AH都不到。拆开修修吧?使岀九牛二虎的力气,也把电芯拽不岀铝桶来。即使用方木把它顶出来了,再塞就塞不进去了。这就是这类电池容易爆炸的一个原因——保护板的欠压保护值为2.9V,充电保护值为4.25V(我实测的数据)。

后来产品,就接受了这个教训。保护板充/放电保护电压就设计成了4.2/3V。电芯臌胀现象大为减轻。在常见的充电宝中,多数使用的也是三元锂电池。有各种尺寸的软包装电芯,也有18650三元锂电芯。在我拆解、维修过的充电宝中,有很多充电宝内部的锂电池保护板,其充/放电保护值设计的非常极限:充满保护电压为4.25V,甚至是4.35V。

而放电时的欠压保护值,则为2.9V。可以说,把三元锂电池的可使用容量,压榨到了极限。大家都知道:三元锂、钴酸锂电池在过充和过放电的情况下,很容易出问题的——在过充、以及大电流充电的情况下,容易产生锂晶枝。这玩意儿放着好好的房子不住,非要拉帮结伙,在外面露营。一旦刺破锂电池正负极之间的那层隔膜,就很容易产生着火,爆炸。

电池着火爆炸是锂电池还是铅酸电池?还是两种电池都会爆炸?

电池着火爆炸是锂电池还是铅酸电池还是两种电池都会爆炸

锂电池的能量密度高,并且锂的金属活动性较强,反应迅速,因此,一般来说,锂离子电池更容易爆炸。但实际使用中如果操作不当,这两种电池都有可能爆炸。电池爆炸的原因有很多,有外部因素,也有内部因素。下面我将从电池爆炸原理出发,分析电池为什么会发生爆炸现象。外部因素外部电路短路是造成电池爆炸的一个因素,电池是一个提供电压的装置,内部也会存在一定的电阻,但是阻值比较小,因为阻值越大,电池越容易发热,电能转换效率较低,因此现在的电池内阻越来越小,以满足快速充电、放电的性能要求。

电池的内阻小,当外部发生短路时,在短时间内会形成非常大的电流,而这个电流在电池内部电阻的作用下瞬间产生大量的热量,而电池又是密封的,这个情况下就会导致内部迅速膨胀从而爆炸。这种情况一般都是外界因素导致的。比如不小心让金属将两电极直接接触因此,无论是那种电池,短路现象的发生不仅仅会损害电池寿命,也很有可能导致电池爆炸。

这种伤害是不可逆的。内部因素电池一般是由正极材料、负极材料、隔膜和电解液组成。对于锂电池而言,负极一般为能嵌入锂离子的石墨电极组成,充放电时,锂离子能自由的穿过隔膜而在正负极之间来回运动。因此,锂电池又称为“摇椅电池”。也是锂金属不断氧化和还原的过程。锂元素位于第二周期第一主族,金属活动性很强,容易失去电子,并且密度很小,因此锂电池能量密度很高,同样的重量,锂电池的能量是铅蓄电池的几十倍。

但锂电池在充放电过程中,会发生枝晶生长,即锂离子还原过程中会形成枝状晶体,它非常容易刺破隔膜,从而让电池内部正负极相接触导致内部短路,内部短路也会形成大电流发热,从而导致爆炸。这也是制约锂电池寿命的一个重要因素。锂离子电池爆炸与这个原因有很大的联系。还有原因就是锂金属活动性非常强,不能与水接触,否则会迅速反应产生氢气,氢气燃烧导致而爆炸。

所以锂电池一定要严格密封,而铅电池负极主要是金属铅,铅的活性相对较弱,能量没有锂电池高,所以相对安全,也没有锂电池那么多爆炸。然而现在对锂电池的安全性能要求越来越高。有些锂电池即使被金属针刺穿也不会发生内部短路,这是由于现在使用的各种材料性能的提高。以前锂电池受外界冲击,容易导致内部短路爆炸。


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