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鋰離子電池的內部結構和工作原理是什么樣的?

鉅大LARGE  |  點擊量:1427次  |  2020年12月31日  

1.鋰離子電池內部結構與工作原理


這兩起電動汽車自燃事件的起火點都是動力鋰電池,動力鋰電池一直都是車主們小心翼翼供起來的一個部件,無論是日常充放電,再到走一些爛路,大家都非常注意這塊全車最貴的動力鋰電池。


所有鋰離子電池都是化學電池,化學電池的原理是正極和負極之間的電子流動,鋰離子電池的正極材料之間有隔膜和電解液。假如一個電池正負極短路就會發熱,假如發熱到一定程度導致膨脹,此時電解液則會泄露,那么電池的正極材料鋰就會暴露在氧氣中,而鋰是非常活潑的金屬,當鋰金屬暴露在空氣中時,會與氧氣出現激烈的氧化反應而起火爆炸。


電池內還會再加上一種擁有眾多細孔的隔膜,來防止短路。好的隔膜還可以在電池溫度過高時,自動關閉細孔,讓鋰離子無法穿越,防止危險發生。


2.稍有疏忽便會起火或爆炸


雖然有了隔膜將鋰離子和氧分子進行隔離,但假如電池受到外力的撞擊或是電池制造不夠精細,有小雜質刺穿隔膜紙,會發生內部短路現象,從而造成起火或爆炸的現象。


另外,實際使用過程中還會發生外部短路現象,發生短路后,電池溫度會急劇上升造成電解液氣化,把電池外殼漲破,鋰離子遇到氧氣起火燃燒。


假如電池質量沒有問題,但是電池過充。在過充情況下,負極會出現很多針狀鋰金屬結晶,這些結晶也會刺破隔膜紙,造成內部短路,從而起火爆炸。


此外,高溫、撞擊、刺破都有可能破壞隔膜。在內部短路的情況下,問題往往是突然發生的。因為質量問題或者使用不當,電池內部已經發生短路,電池的熱量在慢慢積累,而你又察覺不到。而當熱量積累到一定程度,達到一個臨界點,就會造成起火或者爆炸,而之前沒有任何預警。


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