電池可能的爆炸原因分析

鋰電芯爆炸的原因可能是外部短路、內(nèi)部短路及過(guò)充，包含電池組內(nèi)部絕緣設(shè)計(jì)不良等所引起的短路。

因此，對(duì)鋰離子電池的保護(hù)，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項(xiàng)。一般鋰離子電池組內(nèi)，除了鋰電芯外，都會(huì)有一片保護(hù)板或者功能豐富的BMS電池管理系統(tǒng)。

內(nèi)部短路重要是因?yàn)榉智胁涣嫉你~箔與鋁箔的毛刺刺穿隔膜，或是由于過(guò)充原因形成的鋰枝狀結(jié)晶刺穿膈膜所造成。細(xì)小極片毛刺會(huì)造成微短路，因?yàn)槊毯芗?xì)有一定的電阻值，因此，電流不見(jiàn)得會(huì)很大。

銅、鋁箔毛刺是在生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)榉智胁涣荚斐?，可檢測(cè)到的現(xiàn)象是電芯自放電太快，大多數(shù)情況下可以在后端篩選時(shí)檢測(cè)出來(lái)。而且由于毛刺細(xì)小，有時(shí)會(huì)被燒斷，使得電池又恢復(fù)正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機(jī)率并不高。

力朗電池（PLB）通過(guò)在線檢測(cè)設(shè)備二次元影像觀測(cè)儀（如上圖）可有效檢測(cè)極片毛刺情況，二次元影像儀能將圖像放大500倍，能清晰判斷毛刺情況。

內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，重要還是因?yàn)檫^(guò)充原因造成。因?yàn)?，過(guò)充后極片上到處都是鋰枝結(jié)晶，刺穿點(diǎn)到處都是，到處都發(fā)生微短路。因此，電池溫度會(huì)逐漸升高，最后高溫將電解液氣化。這種情形，不論是溫度過(guò)高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進(jìn)去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都會(huì)爆炸。

綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點(diǎn)放在過(guò)充的防止、外部短路的防止及提升電芯安全性三方面。其中過(guò)充防止及外部短路防止屬于電子防護(hù)，屬于電池組系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電池組裝有較大關(guān)系；電芯安全性的提升重點(diǎn)是化學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防護(hù)，與電池芯的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程品質(zhì)控制有較大關(guān)系。