鋰離子爆炸可分為內(nèi)部短路故障、外部短路故障和過(guò)充故障。
這里的內(nèi)部世界指的是鋰離子電芯內(nèi)部,包括因外部絕緣層設(shè)計(jì)不良而導(dǎo)致的鋰離子故障。當(dāng)鋰離子電池內(nèi)部短路故障,電子元器件無(wú)法斷開(kāi)控制電路時(shí),鋰離子電池外部會(huì)發(fā)生劇烈燃燒,導(dǎo)致部分鋰離子電池電解液化,電池外殼破裂。當(dāng)充電電池外部溫度達(dá)到135℃時(shí),高性價(jià)比的隔膜會(huì)封閉小孔,電化學(xué)腐蝕停止或幾乎停止,電流急劇下降,溫度逐漸降低,避免爆炸。但微孔清除率低或微孔根部隔膜紙難以封閉,會(huì)導(dǎo)致電池溫度再次升高,大量鋰電池電解液液化融化,最終沖入電池外殼,甚至導(dǎo)致電池溫度升高起火爆炸。
外部短路故障是由于隔膜毛細(xì)管邊緣的穿刺,或者鋰分子在銅和鉑之間形成,這種微小的纖維狀金屬物質(zhì)會(huì)造成微短路故障。由于針狀物較細(xì),有一定的阻力,所以電流不一定很大。觀察到的情況是,操作速度太快,大部分都能被鋰電廠或組裝廠篩選出來(lái)。同時(shí),由于毛細(xì)管邊緣很小,有時(shí)會(huì)被燒毀,導(dǎo)致電池恢復(fù)。因此,由于短路故障而爆炸的概率并不高。這種方式會(huì)導(dǎo)致每個(gè)鋰離子電池組外部充電時(shí)間較短,工作電壓略低于電池充電時(shí)間,但爆炸事故很少發(fā)生。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,由于過(guò)充導(dǎo)致的短路爆炸主要源于過(guò)充。由于電極內(nèi)部充滿了纖維狀的鋰金屬晶體,穿透點(diǎn)隨處可見(jiàn),存在微短路故障。因此,電池溫度會(huì)逐漸升高,最終產(chǎn)生鋰離子電池電解液蒸汽。在這種情況下,無(wú)論是溫度過(guò)高導(dǎo)致原材料著火爆炸,還是車(chē)身先裂開(kāi),導(dǎo)致氣體和鋰金屬材料進(jìn)入并產(chǎn)生嚴(yán)重的空氣氧化,都是爆炸的終點(diǎn)。然而,過(guò)充導(dǎo)致的外部短路故障引起的爆炸并不一定發(fā)生在電池充電過(guò)程中。當(dāng)電池溫度不足以點(diǎn)燃原材料時(shí),現(xiàn)有的氣體可能不足以支撐電池外殼的破裂,客戶就會(huì)停止充電并拿出手機(jī)。此時(shí),多處微短路故障產(chǎn)生的電流熱量會(huì)逐漸降低電池溫度,一段時(shí)間后,電池就會(huì)爆炸。顧客互相描述,拿起手機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)很燙,然后扔掉就爆炸了。
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