鋰電池為什么會(huì)短路，短路原因是什么，怎樣用鋰電池更安全？
發(fā)布日期：2024-11-28 點(diǎn)擊：336
鋰離子電池短路的原因及后果如下：
原因
金屬顆粒污染：在鋰離子電池的正負(fù)極材料制備過(guò)程中，如果混入金屬顆粒等污染物，這些金屬顆粒有可能在電池內(nèi)部形成導(dǎo)電通路，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。此外，正極漿料中過(guò)渡金屬雜質(zhì)未除干凈會(huì)導(dǎo)致刺穿隔膜或促使負(fù)極鋰枝晶生成導(dǎo)致內(nèi)短路。
電池材料老化：隨著充放電循環(huán)次數(shù)的增加，鋰離子電池的正負(fù)極材料會(huì)逐漸破壞和失效，這種老化現(xiàn)象可能導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。
機(jī)械損傷：鋰離子電池在使用過(guò)程中如果受到機(jī)械沖擊或擠壓，可能會(huì)損壞電池結(jié)構(gòu)，使正負(fù)極直接接觸，從而造成短路。電池封裝中極片或極耳發(fā)生位移也可能引起正、負(fù)集流體接觸，導(dǎo)致短路。
制造缺陷：電池生產(chǎn)過(guò)程中可能存在的缺陷，如銅/鋁集流體之間的短路、鋰電芯隔膜質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等，也可能導(dǎo)致電池短路。鋰電芯隔膜質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，且在鋰電池組使用過(guò)程中經(jīng)常大電流充放，隔膜在經(jīng)受不了短時(shí)間內(nèi)巨大的鋰離子流穿過(guò)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)局部或者大面積破損，直接導(dǎo)致電芯劇烈發(fā)熱發(fā)燙、損害。
溫度因素：溫度過(guò)高或過(guò)低都可能影響電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引發(fā)短路。高溫可能加速電池材料的熱失控反應(yīng)，而低溫則可能促進(jìn)鋰枝晶的生長(zhǎng)，增加短路風(fēng)險(xiǎn)。例如，負(fù)極材料儲(chǔ)鋰能力較低或者鋰離子從正極掙脫出速度過(guò)快，導(dǎo)致在負(fù)極表面游離過(guò)多鋰離子，久而久之形成樹(shù)枝狀的結(jié)晶，待枝晶長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度容易刺穿隔膜造成電池微短路。
后果
漏液：鋰離子電池體內(nèi)溫度上升較慢的情況下，外殼逐漸溶化，保護(hù)層失效，導(dǎo)致有腐蝕性的電解液泄漏。
自燃：鋰離子電池短路時(shí)出現(xiàn)的火花會(huì)瞬間點(diǎn)燃電解液，由于電解液由易燃液體構(gòu)成，燃燒的電解液會(huì)跟著引燃塑料機(jī)身，導(dǎo)致電池燃燒。如果電池周?chē)幸兹嘉?，將?huì)造成火災(zāi)。
爆炸：鋰離子電池體內(nèi)溫度上升較快時(shí)，外殼不會(huì)像溫度上升較慢時(shí)逐漸溶化，導(dǎo)致電池內(nèi)部空間不足以容納加熱情況下的膨脹氣體，電池容器因壓力過(guò)大而爆炸。
容量損失：短路還會(huì)造成電池內(nèi)部的活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致電池容量降低甚至喪失，電池將無(wú)法再提供足夠的電能供設(shè)備使用，從而需要提前報(bào)廢。
人身傷害與財(cái)產(chǎn)損失：鋰離子電池短路可能引發(fā)的火災(zāi)和爆炸不僅會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞，還可能對(duì)人身安全構(gòu)成威脅，在情況下可能導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
因此，為確保鋰離子電池的安全使用，制造商應(yīng)嚴(yán)格控制生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量，確保電池結(jié)構(gòu)的完整性和材料的穩(wěn)定性。同時(shí)，消費(fèi)者在使用鋰離子電池時(shí)也應(yīng)注意遵守相關(guān)安全規(guī)定，避免將電池暴露在高溫、潮濕或易受機(jī)械沖擊的環(huán)境中。
