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鋰電池為何會(huì)著火?導(dǎo)致鋰電池起火的原因

冬至配餃子 ? 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 2024-04-28 15:59 ? 次閱讀

鋰電池因其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和快速充電能力而在消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而,鋰電池在某些情況下可能會(huì)發(fā)生熱失控,導(dǎo)致起火甚至爆炸。以下是對(duì)鋰電池起火原因的詳細(xì)分析:

1. 內(nèi)部短路

內(nèi)部短路是鋰電池起火的主要原因之一。這可能是由于電池制造缺陷、外部沖擊損傷或者長(zhǎng)期使用中材料老化導(dǎo)致的隔膜破裂。一旦隔膜被刺穿,電池的正負(fù)極就會(huì)直接接觸,造成瞬間電流激增,產(chǎn)生大量熱量,可能引發(fā)起火。

2. 過(guò)充電

過(guò)充電會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部電壓異常升高,尤其在保護(hù)電路失效時(shí),電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)失衡,電解液分解產(chǎn)生氣體,導(dǎo)致內(nèi)部壓力上升,可能引發(fā)電池鼓包、破裂甚至起火。

3. 過(guò)放電

深度放電會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞,尤其是負(fù)極材料可能會(huì)發(fā)生不可逆的變化,影響電池的充電能力。極端情況下,過(guò)放電也可能引起電池內(nèi)部反應(yīng),增加起火風(fēng)險(xiǎn)。

4. 外部短路

如果電池的正負(fù)極意外相連,或者電池外部電路短路,會(huì)導(dǎo)致大電流流過(guò)電池,產(chǎn)生大量熱量,可能引起電池外部材料燃燒,進(jìn)而引發(fā)電池內(nèi)部熱失控。

5. 過(guò)熱

鋰電池對(duì)溫度敏感,高溫環(huán)境下使用或充電,會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)加速,產(chǎn)生更多熱量。如果熱量不能及時(shí)散發(fā),會(huì)引起電池溫度持續(xù)升高,最終可能熱失控。

6. 機(jī)械損傷

電池在遭受撞擊、穿刺或劇烈振動(dòng)時(shí),可能發(fā)生機(jī)械損傷。這會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞,隔膜破裂,進(jìn)而引發(fā)內(nèi)部短路,可能起火。

7. 電池設(shè)計(jì)和制造缺陷

電池設(shè)計(jì)不當(dāng),如正負(fù)極容量不匹配、隔膜材料選擇不當(dāng)或電解液配方不合理,都會(huì)增加電池起火的風(fēng)險(xiǎn)。制造過(guò)程中的缺陷,如粉塵污染、極片毛刺等,也可能導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。

8. 充電器和充電設(shè)備問(wèn)題

使用不合格或不匹配的充電器,或者充電器的過(guò)充保護(hù)功能失效,都可能導(dǎo)致電池過(guò)充,增加電池起火的風(fēng)險(xiǎn)。

9. 電池管理系統(tǒng)(BMS)失效

BMS是監(jiān)控和管理電池充放電過(guò)程的關(guān)鍵系統(tǒng),如果BMS失效,無(wú)法正確控制電池的充放電狀態(tài),可能導(dǎo)致電池過(guò)充或過(guò)放,增加起火風(fēng)險(xiǎn)。

10. 電池老化

隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),電池內(nèi)部材料可能會(huì)發(fā)生老化,導(dǎo)致內(nèi)阻增加,充放電過(guò)程中產(chǎn)生更多熱量。老化的電池在高溫環(huán)境下更容易發(fā)生熱失控。

結(jié)論

鋰電池起火的原因是多方面的,包括內(nèi)部短路、過(guò)充電、過(guò)放電、外部短路、過(guò)熱、機(jī)械損傷、電池設(shè)計(jì)和制造缺陷、充電器和充電設(shè)備問(wèn)題、BMS失效以及電池老化等。為了確保鋰電池的安全使用,需要從電池設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控,同時(shí)加強(qiáng)電池安全教育,提高用戶對(duì)鋰電池安全使用的認(rèn)識(shí)。

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