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鋰電池為什么這么危險(xiǎn)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年05月07日  

     鋰是一種特別容易發(fā)生反應(yīng)的金屬,外觀呈銀白色,非常柔軟、可伸展,且易燃。金屬鋰屬于遇水釋放易燃?xì)怏w的物質(zhì)。


  A金屬鋰的屬性:


  ①遇水或潮濕空氣會(huì)釋放易燃?xì)怏w;


  ②呈固體狀態(tài)時(shí),當(dāng)溫度超過其熔點(diǎn)180℃時(shí),可自己燃燒;


  ③呈粉末時(shí),可在室溫條件下燃燒;


  ④可導(dǎo)致嚴(yán)重灼傷及腐蝕。


  B鋰電池芯或鋰電池屬于第9類危險(xiǎn)品,其危險(xiǎn)性取決于所含的鋰。


  ①鋰電池高度易燃;


  ②短路、過度充電、極限溫度、錯(cuò)誤操作或其他錯(cuò)誤情況下都能著火;


  ③不管是因?yàn)閮?nèi)部原因還是外部加熱或物理撞擊,它都能產(chǎn)生足夠的熱使毗鄰的電池也發(fā)生熱失控。鋰金屬電池釋放的電解質(zhì)混合融化的鋰金屬,并伴有一個(gè)大的壓力脈沖。易燃電解質(zhì)和熔融鋰金屬可產(chǎn)生爆炸混合物;


  ④在C級貨艙的滅火劑哈龍1301(三氟一溴甲烷滅火劑),不能有效控制鋰金屬電池的著火。


  電池一般分為一次電池(不可反復(fù)充電)和二次電池(可反復(fù)多次充電)。而鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池,一般分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池(包括鋰離子聚合物電池),其最主要的區(qū)別在于鋰金屬電池是一次電池,內(nèi)含金屬態(tài)的鋰,如紐扣電池;而鋰離子電池是二次電池,不含有金屬態(tài)的鋰。


  其中鋰離子聚合物電池作為二次電池的代表,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等便攜電子產(chǎn)品。其原因在于利用聚合物串聯(lián)電池結(jié)構(gòu),使其僅需要少量液體電解質(zhì),因此該類電池并不需要硬質(zhì)外殼做保護(hù),形狀沒有限制,其包裝體積也可大大減少。基于這些特點(diǎn),鋰離子聚合物電池大有取代傳統(tǒng)鋰離子電池的趨勢。


  當(dāng)鋰電池處于充電過程中時(shí),通過充電器發(fā)送的電流對鋰離子(Li+)施加推力,從正極穿過電解質(zhì)到達(dá)負(fù)電極后,以電化學(xué)能的形式存儲起來。當(dāng)沒有更多的鋰離子從正極流向負(fù)極時(shí),說明電池已經(jīng)充滿電。在此過程中,在電池正負(fù)極之間產(chǎn)生的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力,稱為終端電壓。如圖3。


  當(dāng)鋰電池處于放電過程中時(shí),附著在負(fù)電極的鋰離子開始遷移回正電極,過程中蓄電池繼續(xù)放電,終端電壓持續(xù)下降。一旦所有鋰離子從正極端子遷移完畢,電池完全放電,則需要再充電后使用。


  盡管采取了一系列的預(yù)防措施,但是鋰離子電池發(fā)生自燃的可能性仍然存在。如果發(fā)生鋰電池自燃,通常來說按照如下的步驟進(jìn)行應(yīng)急處理:


  首先切斷電源。出現(xiàn)任何異常情況,應(yīng)在第一時(shí)間切斷電源。


  當(dāng)電池出現(xiàn)自燃時(shí),應(yīng)立即對電池做持續(xù)的降溫處理,用水撲救是最理想的解決辦法。如果火勢較大,可以使用ABC干粉滅火器或二氧化碳型滅火器撲滅明火,然后再用水給受損的電池持續(xù)降溫,并且每5min檢查一下已發(fā)生自燃的電池,如果仍舊是發(fā)熱,則繼續(xù)用水為電池降溫,直至完成冷卻。


  如果可能的話,將受損電池移至開放的安全區(qū)域,并迅速疏散周圍的人群。


  不要對鋰電池用冰塊降溫。因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致內(nèi)部熱量散發(fā)不出來,持續(xù)的高溫進(jìn)一步加劇化學(xué)反應(yīng),此時(shí)內(nèi)部溫度將急速升高,電解質(zhì)氣體大量積聚,進(jìn)而引發(fā)電池爆炸,其威力和破壞性比電池“平靜的自燃”更可怕。


  即使出現(xiàn)了明火,也應(yīng)避免使用泡沫滅火器,噴出的泡沫附著在電池外圍形成熱絕緣體,從而增加化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生更多的熱量。


  當(dāng)前,鋰離子電池制造商研發(fā)了多種方法來降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),提高安全性能,例如在電池內(nèi)部設(shè)置保護(hù)電路,包括過度充電保護(hù)、過電流/短路保護(hù)和過放電保護(hù)。


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