锂电池之所以存在爆炸风险,主要源于以下几个因素:
1. 负极容量不足:锂电池在充电时,若负极容量不足以接纳产生的锂原子,这些锂原子便会在负极表面形成结晶。长期积累下,结晶可能引发短路,导致电芯急剧放电并产生大量热量,进而破坏隔膜。随着温度升高,电解液可能分解产生气体,一旦内部压力超出承受范围,电芯即可能发生爆炸。
2. 水分含量过高:水分在充电过程中与锂发生反应,生成氧化锂,这不仅导致电芯容量下降,还可能因过充而产生气体。气体的生成会增加电芯内部压力,当压力达到电芯外壳的承受极限时,便可能引发爆炸。
3. 内部短路:电芯内部短路会产生大电流放电和大量热量,这些热量可能破坏隔膜并导致更严重的短路现象。同时,电解液在高温下分解产生气体,进一步增加内部压力,从而引发爆炸风险。
4. 过充:当锂电池过充时,正极结构可能发生变化并释放出过多的锂。这些锂若无法顺利插入负极,便可能在负极表面析出并逐渐积累。当电压升高至一定水平(如4.5V以上),电解液会分解并产生大量气体,最终导致爆炸。
5. 外部短路:外部短路通常由于电池正负极错误连接引起。这种情况下,电池放电电流急剧增大,导致电芯发热和内部隔膜损坏。隔膜的损坏可能引发内部短路和随后的爆炸。