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      聚合物電池會爆炸嗎?聚合物電池爆炸燃燒的條件

      來源:聚合物電池?作者:admin??發布時間:2019-10-07 10:33:05??閱讀數:

        聚合物電池會爆炸嗎?聚合物電池爆炸燃燒的條件。聚合物電池與我們常見的液態鋰電池的金屬外殼有所區別,其外包裝采用的是鋁塑包裝,聚合物電池內部存在隱患時,外部包裝會變形故障,不會輕易爆炸。

      聚合物電池會爆炸嗎

      聚合物電池爆炸燃燒的條件

        那么是什么導致的聚合物電池爆炸或者燃燒呢?聚合物電池爆炸或者燃燒,均是由于電芯內部發生了劇烈得化學反應,產生大量的熱量與氣體所導致的外包裝被“撐爆”,要促使電芯內部發生劇烈的化學反應,出現這些反應必須具備一些必要的外部條件:

        一、聚合物電池被嚴重過充,鋰離子電池的化學系統決定了當電芯被過充電后,電池內部的LiCoO2變成Co3O4, Co3O4是很強的氧化劑,可與電解質反應產生氣體(O2)。氧氣繼續與電解質反應產生水(H2O),水又可繼續與Li、電解質反應。。。如此循環電池內部會產生熱量與大量的氣體, 這種反應會隨著電壓的不斷升高而加劇,一般來講,電池電壓超過4.2V時,即有這種反應發生,電壓達到接近5V時,隨著內部溫度的升高及氣體壓力作用,大部分電池會由于內部短路等原因發生燃燒(聚合物電池)或爆炸(液態硬包裝)。 具體反應過程如下:

      聚合物電池反應過程

        二、聚合物電池過熱,當電池過熱時,電解液會汽化,同時還會分解,內部壓力增大,電池內部的隔離膜可能熔解導致短路引起燃燒, 同時陰極材料在充滿電時,在一定溫度下,會發生自催化反應,出現燃燒。電池電壓越高,抗高溫的時間就越短。下圖為不同材料的焦耳熱特性曲線:

      不同材料的焦耳熱特性曲線

        三、聚合物電池短路,電池在滿充狀態下,被突然短路,此極有可能引起電芯出現安全事故,導致聚合物電池短路的兩種情況:

       ?、匐姵赝獠慷搪?, 對于液態硬包裝電芯,由于電芯溫度升高,內部電解液分解及汽化,可能導致電芯內部壓力太大而出現爆炸,同時部分電芯由于其他各種原因,內部壓力原本已經很大,在短路高溫的作用下,電芯也可能爆炸。 對于軟包裝的電芯,在外短路的作用下,將會鼓脹,或裂開。

       ?、陔姵貎炔慷搪?, 電芯在滿充電狀態下,由于各種原因,電芯內部的陰陽極短路時,溫度劇烈升高,引發電芯內部產生劇烈反應。此時,如果是硬殼包裝的電芯將出現爆炸,而軟包裝的電芯將出現燃燒現象。  

      如何解決?

        針對上述聚合物電池爆炸幾個方面的問題,目前主要采取保護板、PTC、專用充電器以及保險絲等方法對電池電芯進行保護。 其中保護板是對電芯的過充、過放及過流進行一級保護,PTC則是在電芯過熱時短路大電流情況下截止電流對電芯進行二級保護,專用充電器則是對電芯的充電電流及電壓進行限制,而保險絲目前使用較少,其主要作用是在電芯電壓或電流出現異常時徹底截斷電芯與外電路的連接,從而確保電芯不會被再次使用,以保證電芯不會出現嚴重的安全事故。

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