鋰電池容易爆炸嗎?鋰電池爆炸威力有多大?早期的鋰電池確實很容易出現起火爆炸的事故,這主要是因為舊的工藝雜質較多,雜質穿透隔膜導致的正負極短路鋰離子瞬間釋放的高熱引燃電解液。隨著多年的技術突破,更先進的工藝生產的鋰電池也越來越安全,盡管目前鋰電池總體上已經很安全,但是在違規操作,或重大意外時也可能出現起火爆炸的事故。那么到底鋰電池容易爆炸嗎?簡單來說,如果人為引導的情況下,聚合物的電池比較容易出現爆炸起火。比如穿刺,或者過充實驗等。
鋰電池已經發展幾十年,目前市面上的大部分便攜式設備以及配套了鋰電池,盡管發展幾十年,但鋰電池仍不能保證百分百安全,在某些特定環境下,甚至會發生爆炸。
鋰電池在儲能方面非常出色。能量密度是目前為止表現最好的電池,也正因為如此,越來越多的設備才選用鋰電池作為電力儲存。
但是,只要是鋰電池,就有存在爆炸的風險,只是概率很小。不過容量越大的鋰電池爆炸的威力就越大。這也取決于電池的放電性能,如果電池是超高性能的倍率型放電電池,威力可能非常巨大。
鋰電池爆炸有兩個重要的誘因,一個是短路,一個是過充。短路很容易理解,就是電池正負極直接接觸。過充的情況有很多原因,當電池組不均衡時也會出現過充的情況,另外有很多原因都可能導致過充,比如說,充電器不匹配,鋰電池過充保護失效等等,那么應對這些風險,通常鋰電池是如何預防的呢?
1)正常短時間內的,小面積內的短路所產生的熱量其實很少,不會造成熱失控。電芯本身設計時使用有個防爆閥,意思就是當電芯內部壓力超過了一定的值時,就會沖開防爆閥,熱量快速消散。
2)就是正常使用的電池充電設備都防過充保護,當電池電壓達到一定值時就會停止充電。
3)電芯本身殼體就是鋼殼,具有很好的保護性。
鋰電池爆炸威力有多大
計算一下,一顆滿電2.6AH的18650型三元鋰電池,所帶電量為2.6*3.65*3.6=34.164千焦的能量。而一般手槍的槍口發射時產生的能量在2.2千焦左右.1焦耳相當于1牛頓的力使物體在力的方向上移動1米時所做的功,所以在手槍50米的范圍內,可以輕松擊殺敵人。
以下幾種情況可能導致鋰電池爆炸
1)負極容量不足
當鋰電池負極部位容量不足時,充電時所產生的鋰原子無法插入負極石墨的間層結構中,會吸附在負極的表面,形成結晶。結晶最終會刺穿隔膜導致短路,并燒壞隔膜產生高溫。高溫會使電解液分解成氣體,當壓力過大時,電芯就會爆炸。
2)水份含量過高
充電時,水份可以和鋰發生反應,生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時很容易分解生成氣體,當這一系列生成的氣體會使電芯的內部壓力增大,當電芯的外殼無法承受時,電芯就會爆炸。
3)內部短路
內部短路造成大電流放電,產生大量的熱,燒壞隔膜,使電解液分解成氣體,內部壓力過大,超過外殼承受的極限電芯就會爆炸。
4)過充
當電壓達到4.5V以上時,電解液會分解生產大量的氣體。當壓力超過極限就會爆炸
5)外部短路
外部短路會使電芯的發熱,高溫會使電芯內部的隔膜收縮或完全損壞,造成內部短路,然后引發爆炸。
總結:
鋰電池目前來說相對還是及其安全的,電芯本身通常已經具備了一定的防爆性能,隨著控制板的技術升級,更準確的控制電池的充放電和溫度管理,也將鋰電池的爆炸風險降到非常低的可能性,那么鋰電池作為一個能量體,能量的瞬間釋放,破壞性是相當大的,所以能量是守恒的,通常情況下,只有高電量或者滿電量的鋰電池才具備一定的風險性。也就是說實際讓電池產生風險的任然是電池內部蘊含的能量,這個風險性的問題是一直會存在的,反而重要的是我們如何讓鋰電池更安全的服務于廣大消費者,鋰電池廠家如何使用更可靠的技術管理批量生產的鋰電池,這個才是未來重點關注的點。