鋰離子電池爆炸原因以及電池采取的保護措施

鋰離子電池爆炸原因

1、內部極化較大；

2、極片吸水，與電解液發生反應氣鼓；

3、電解液本身的質量、性能問題；

4、注液時候注液量達不到工藝要求；

5、裝配制程中激光焊接密封性能差，測漏氣時漏氣；

6、粉塵、極片粉塵首先易導致微短路；

7、正負極片較工藝范圍偏厚，入殼難；

8、注液封口問題，鋼珠密封性能不好導致氣鼓；

9、殼體來料存在殼壁偏厚，殼體變形影響厚度；

10、外面環境溫度過高也是導致爆炸的重要原因。

鋰離子電池芯過充到電壓高于4.2V后，會開始出現副用途。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰離子電芯電壓高于4.2V后，正極材料內剩下的鋰離子原子數量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量出現永久性的下降。假如繼續充電，由于負極的儲存格已經裝滿了鋰離子原子，后續的鋰離子金屬會堆積于負極材料表面。這些鋰離子原子會由負極表面往鋰來的方向長出樹枝狀結晶。這些鋰離子金屬結晶會穿過隔膜紙，使正負極短路。有時在短路發生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解出現氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰離子原子反應，進而爆炸。

因此，鋰離子電池充電時，一定要設定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰離子電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低于2.4V時，部分材料會開始被破壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰離子電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰來不及進入儲存格，會聚集于材料表面。

這些鋰獲得電子后，會在材料表面出現鋰離子原子結晶，這與過充相同，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰離子電池包內，除了鋰離子電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板重要就是供應這三項保護。

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