锂离子电池爆炸的外部原因:
1、当锂离子电池被物体挤压或刺穿时,正负极之间的绝缘膜可能会损坏,从而导致内部短路。当发生内部短路时,电池会大电流放电并产生大量热量。
随着电池温度升高,正负极之间的绝缘膜融化,使内部短路更加严重,产生的热量也更多。大量的热量会使电解质分解并产生大量气体。当电池内部压力超过外壳所能承受的压力时,就会发生爆炸。电池内部短路主要有两种情况:
(1)、当锂离子电池受到物理损坏时,例如车辆在碰撞过程中被压碎或被尖锐物体刺穿;
(2)、因生产制造过程中的不利因素造成的内部短路,如隔膜内有细小的金属污染物造成的内部短路,或金属离子在负极析出造成的短路。
2、当锂离子电池的正负极被人为或故障短路时,电池的放电电流会很大,大电流放电产生的热量会导致电池温度升高。高温会使电池正负极之间的隔膜收缩或完全损坏,导致内部短路。电池外部短路的可能原因有:人为误操作造成电池正负极短路,或从电池箱上掉落的金属物直接与电池正负极重叠。此外,驱动电机控制器中的故障短路也会导致电池外部短路。
3、如果电池温度过高,达到正负极绝缘膜的熔化温度,会导致电池内部短路,严重时会引发爆炸事故。夏季天气炎热,车辆停车时,电池箱的自然散热性能变差,地面反射的热量和太阳辐射热能使电池箱温度迅速升高,导致电池温度过高。另外,电池箱散热不足,或者电动车长时间大功率行驶,都会导致电池箱内部温度过高。
4、当锂离子电池过充电时,会有大量的锂离子从正极溢出。如果负极的嵌锂能力差,锂离子就会沉积在负极表面,形成枝晶。枝晶的生长会导致电池内部短路,严重时会发生爆炸事故。尽管负极具有很强的嵌锂能力,但随着锂离子从正极溢出,溶剂被迅速氧化并产生大量热量,导致电池温度升高。那么,负极与溶剂同时发生反应,放出更多的热量,就会导致电池温度过高而发生爆炸事故。
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