锂电池爆炸吸入物有危害吗
锂电池爆炸吸入物有危害吗
日常生活中，锂电池几乎随处可见，大到电动汽车，小到电脑主板电池，锂电池已经成为了人们不可或缺的一部分。我们经常会看到一些由于锂电池而引起的各种安全事故，给人印象最深刻的莫过于锂电池产生的爆炸、起火等现象。那么锂电池爆炸吸入物有危害吗?
一旦发生火灾爆炸，锂电池主要有如下几部分的污染物会扩散到环境中去：
1、钴酸锂，作为电池正极，在事故中可能以粉尘粉末的形式扩散到空气中去，由于钴存在一定的致癌性，相关职业暴露标准也比较低，可能短时间对事故现场存在一定程度的环境污染。
2、氟化物(LiPF6 、LiAsF6)，作为电池的电解液，在事故现场可能形成氟化氢HF，存在一定的腐蚀性和毒性的气体。
3、有机溶剂(NMP)，全称N-甲基吡咯烷酮，作为电池正极的分散剂，该有机溶剂属于具有一定刺激性和生殖毒性的危险化学品，
且可燃(闪点
86℃)，在事故现场可能形成有害蒸汽。
4、燃烧建筑、装修材料及原辅材料过程产生的黑烟，有毒气体等。
5、消防灭火过程中产生的消防废水，以及雨水冲刷产生的污水等。
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解密电动汽车电池自燃原理及防护措施
解密电动汽车电池自燃原理及防护措施 以锂电池作为储能装置的新能源汽车，目前已经成为了市场主流。然而，随着新能源汽车的推广和应用，锂电池自燃的问题和汽车使用安全已经成为大家担心的问题。 究竟锂电池为什么会自燃？电动汽车是否可以安全、放心地使用？小编为大家进行了梳理。 自燃原理 锂是世界上最活泼的金属。锂离子电池体积小容量密度高，高能量密度的特性让其成为电动汽车的首选。锂离子电池在工作中是利用锂离子得失电子和迁移聚集来实现电能的储存的。
在电池充电时，正极里的锂原子会丧失电子成为锂离子，产生电势差。电解介质中的锂离子在电势差的作用下，向负极迁移聚集。放电时，整个程序倒过来。整个工作过程是由电极内的锂金属得失和电解液中的电子、锂离子的迁移来共同完成的。 然而，锂的化学特性太活泼。锂金属暴露在空气中，会与氧气产生激烈的氧化反应，从而产生燃烧、爆炸。 因此，在锂电池的实际应用中，科学家们千方百计地防止电解液中的锂离子向锂金属转化，并把金属锂锁在石墨或锂化合物中，人们常常听说的，磷酸铁锂、钴酸锂就是储存锂原子的材料。
同时，为了防止空气进入电池内部，还采取了一系列的防护措施。这使得锂金属不会与氧气接触而发生爆炸。 在使用中，锂电池之所以会发生自燃，就是由于防护措施不到位或产生了严重的外力破坏，导致防护失效，而使得金属锂与空气接触所造成的。 常见的防护措施 外壳防护，为了防止空气进入，锂电池都被封装在密闭容器冲，并为了防止外力破坏通常配以不锈钢外壳和铝合金外壳。例如，特斯拉的电动汽车，甚至采用了钛合金防护板，以防止汽车使用中，尤其是交通事故中对电池容器的损伤。 隔膜阻断保护，在防止外力破坏的同时，还要防止来自电池内部产生的破坏。 通常为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会有一层隔膜，一方面将正负极隔开，一方面又允许带电离子通过。 然而，在锂电池中，隔膜还承担着另一项防护职能。在电池温度过高时，隔膜空隙会自动关闭，让锂离子无法穿越，从而终止整个电池的反应。从而防止了电池由于温度过高，使得其中的电解液气化产生高压，破坏电池密封结构的问题。 过充电压防护，不仅空气要被阻隔在外，还要防止金属锂从电极中外泄。 科学家们通过电极材料的纳米空隙和材料晶格机制，来存放和锁住在充放电中形成的金属锂。 这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大进不了这些细小的储存格，而避免自燃的产生。 然而，用过高的电压或充满后继续过长时间的充电，会对锂电池产生十分危险的损害。 锂电池充电电压在高于额定电压(一般是4.2V)后，如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂离子会堆积于负极材料表面。这些锂离子由于极化作用，会形成电子转移，形成金属锂，并由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。 这些没有电极防护的金属锂一方面极为活泼，容易发生氧化反应而发生爆炸。另一方面，形成的金属锂结晶会穿破隔膜，使正负极短路，从而引发短路，产生高温。在高温下，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进入，并与堆积在负极表面的锂原子反应，进而发生爆炸。 锂电池充电时，一定要设定电压上限和过充保护。在正规电池厂家出产的锂电池中，都装有这样的保护电路。当电压超标或电量充满时自动断电。
锂电池原理及工艺流程
锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）正极 2.0 负极构造 石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔）负极 3.0工作原理 3.1 充电过程 如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。 二、工艺流程 1、基本工作原理 1）、正极反应：LiCoO2 ===== Li1-xCoO2 + x Li+ + xe- 2）、负极反应：6C + x Li+ + xe- ===== LixC6 3）、电池反应：LiCoO2 + 6C ====== Li1-xCoO2 + LixC6 4）、电池的电动势： （1）、定义：在没有电流的情况下，电池正、负极两端的电位差。 （2）、影响因素：由电极材料决定，不受其它任何辅助材料影响。 2、电压特性 1）、开路电压：用电压表直接测量的正、负极两端的电压。 E = V – I R 2）、工作电压范围：2.75 ~ 4.2 volt。 3）、额定电压：3.6 volt。 4）、平均工作电压: 3.72 volt。 5）、影响电压特性的基本因素
锂电池热失控
锂电池热失控 安全性问题安全性问题一直是动力锂离子电池研发生产的头号难题，随着电池起火、爆炸事故频现报端，动力锂电池安全问题再次被推至舆论的风口浪尖。 有人认为，在动力锂电池安全性问题中，电极材料中的正极材料是关键，也是引发锂离子动力电池安全隐患的主要原因；也有人指岀，动力锂电池发展到今天，正极材料已经足够满足其安全性需求了，首要问题可能还不是材料，而是电池的设计。 一位锂电池行业的资深从业者告诉记者，正极材料和电解液的热反应是电池热失控发生的主要原因。 ’ 正极材料尤为关键 ■电池应用在汽车上其实有很多需要考量的安全问题，磷酸铁锂可以解决电池由于材料所造成的安全性 问题。”立凯亚以士总经理杨智伟表示。 记者了解到，在动力锂电池的安全性问题中，电极材料中正极材料尤为关键，也是引发动力锂电池安全隐患的主要原因。 电池材料的热稳定性一直是动力锂电池安全性的重要因素，和负极材料相比，正极材料能量密度和功率密度低，其与电解液的热反应也被认为是电池热失控发展的主要诱因。因此，寻找热稳定性较好的正极材料成为动力锂电池的关键。 一位从业多年的正极材料生产商告诉记者，衡量正极材料的安全性主要在于两个方面：一是看其是否容易在充电时形成枝晶；二是看其发生氧化还原放热反应的温度。 电池充电时，金属锂的表面沉积非常容易聚结成枝杈状锂枝晶，从而刺穿隔膜，造成正负极直接短路。 而且，金属锂非常活泼，可直接和电解液反应放热，其熔点又很低，即使表面金属锂枝晶没有刺穿隔膜，只要温度稍高，金属锂就会溶解，从而引发短路。材料发生氧化还原热反应的温度越高，表明其氧化能力越弱，正极材料的氧化能力越强，发生反应就越剧烈，也越容易引发安全事故。 高工锂电产业研究所数据显示，钻酸锂和三元材料具有较强的氧化性，用于动力电池的安全隐患较大， 一般不作为动力电池正极材料使用；锰酸锂和磷酸铁锂的氧化性弱，热稳定性远优于钻酸锂和三元材料，被认为是目前最适合用于动力锂电池的正极材料。 中信国安盟固利技术人员安洪力表示，锰酸锂和磷酸铁锂应用在动力电池的安全系数比较高，两者相较，磷酸铁锂对原材料的一致性要求又更高一点，工艺也更复杂，锰酸锂相对来说，原材料控制得更好一些，所以做电池的工艺相对磷酸铁锂容易一点。” 有业内人士认为，磷酸铁锂能量密度低，重量体积功率低，很难满足动力电池用在汽车上的可持续发展。
关于锂电池爆炸锂电池不安全的问题
关于爆炸的文章 锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高，广受消费者与工程师欢迎。但是，化学特性太活泼，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了奈米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。锂离子电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时，也达到安全的目的。 锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。 保护措施 锂电池芯过充到电压高于4.2V后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜 纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，让使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到2.4V才停止。锂电池从3.0V 放电到2.4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此，3.0V是一个理想的放电截止电压。 充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。 因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护。但是，保护板的这三项保护显然是不够的，全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性，必须对电池爆炸的原因，进行更仔细的分析。 爆炸类型分析
锂电池结构与原理
锂电池原理和结构 1、锂离子电池的结构与工作原理：所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。以LiCoO2为例：⑴电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态，一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO 2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=(2＋3x＋5y)/2)等。 2、电池一般包括：正极（positive）、负极（negative）、电解质（electrolyte）、隔膜（separator）、正极引线（positivelead）、负极引线（negativeplate）、中心端子、绝缘材料（insulator）、安全阀（safetyvent）、密封圈（gasket）、PTC（正温度控制端子）、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质
锂电池的详细介绍 1、锂离子电池 锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中，液态锂离子电池是指Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物L iC oO2或LiMn2O4，负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源。 2、锂离子电池发展简史 锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂，正极用MnO2，SOCL2，(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。 3、锂离子电池发展前景 锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。 4、电池的基本性能 (1)电池的开路电压 (2)电池的内阻 (3)电池的工作电压 (4)充电电压 充电电压是指二次电池在充电时，外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恒电流充电和恒电压充电。一般采用恒电流充电，其特点时在充电过程中充电电流恒定不变。随着充电的进行，活性物质被恢复，电极反应面积不断缩小，电机的极化逐渐增高。
锂电池的保护措施和爆炸原因
锂电池的保护措施和爆炸原因 锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于 4.2V 后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V 时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到2.4V 才停止。锂电池从3.0V 放电到2.4V 这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此，3.0V 是一个理想的放电截止电压。充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护。但是，保护板的这三项保护显然是不够的，全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性，必须对电池爆炸的原因，进行更仔细的分析。 二、爆炸的原因分析 1、内部极化较大 2、极片吸水,与电解液发生反应气鼓 3、电解液本身的质量,性能问题 4、注液时候注液量达不到工艺要求 5、装配制程中激光焊焊接密封性能差,漏气，测漏气时漏测 6、粉尘,极片粉尘首先易导致微短路 7、正负极片较工艺范围偏厚,入壳难 8、注液封口问题,钢珠密封性能不好导致气鼓 9、壳体来料存在壳壁偏厚,壳体变形影响厚度. 三、爆炸类型分析 爆炸类型分析电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种。此处的外部系指电芯的外部，包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大。当电池内部温度高到135 摄氏度时，质量好的隔膜纸，会将细孔关闭，电化学反应终止或近乎终止，电流骤降，温度也慢慢下降，进而避免了爆炸发生。但是，细孔关闭率太差，或是细孔根本不会关闭的隔膜纸，会让电池温度继续升高，更多的电解液汽化，最后将电池外壳撑破，甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属，会造成微短路。由于，针很细有一定的电阻值，因此，电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在生产过程造成，可观察到的现象是电池漏电太快，多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且，由于毛刺细小，有时会被烧断，使得电池又恢复正常。因此，因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。这样的说法，可以从各电芯厂内部都常有充电后不久，电压就偏低的不良电池，但是却鲜少发生爆炸事件，得到统计上的支持。因此，内部短路引发的爆炸，
锂电池发鼓胀气和爆炸原因分析(正式版)
文件编号：TP-AR-L8056 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 锂电池发鼓胀气和爆炸 原因分析(正式版)
锂电池发鼓胀气和爆炸原因分析(正 式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 一、锂离子电池特性锂是化学周期表上直径最 小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高，广受消 费者与工程师欢迎。但是，化学特性太活泼，则带来 了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气 产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电 压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂 原子。这些材料的分子结构，形成了奈米等级的细小 储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电 池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了 这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避
免爆炸。锂离子电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时，也达到安全的目的。锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。保护措施：锂电池电芯过充到电压高于4.2V后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属
锂电池保护电路原理分析
锂离子电池保护电路原理分析 随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。 与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点： 1.电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。 2.容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。 3.荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。 4.寿命长，正常使用其循环寿命可达到500 次以上。 5.没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。 由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些
锂电池如何防止被刺穿及产生爆炸
锂电池如何防止被刺穿及产生爆炸 来源：移动电源 https://www.360docs.net/doc/dd9509705.html, 锂电池的出现，极大的改善了各种数码产品自身电力供应的问题，在我们的日常生活中，几乎随处都可以看到使用锂电池的产品，大到电动汽车，小到电脑主板电池，锂电池已经成为了人们不可或缺的一部分。不过，在近些年来，我们经常会看到一些由于锂电池而引起的各种安全事故。给人印象最深刻的莫过于锂电池产生的爆炸、起火等现象。 对于锂电池的危险性来说，一直是一个老生常谈的话题，随着人们手中数码产品的增加，锂电池一样如影随形。手机、MP3、笔记本电脑、乃至当下非常热门的移动电源，几乎无一例外的都在使用锂电池作为内部储电单元。而那些因为锂电池而引起的安全事故几乎大多数都是由于短路而引起的。由于锂离子电池的化学特性，当我们对电池进行过度充电操作时，由于锂电池负极无法嵌入更多的锂离子，导致锂离子在负极表面以金属锂析出，造成枝晶锂现象的出现，当枝晶锂生长到一定程度便会刺破隔膜，造成电池内部短路，出现隔离膜破损，同样会出现内部短路的情况，从而引发安全事故。所以，在我们日常使用锂电池时，应尽量避免出现短路或者过充的情况出现，不过对于目前大多数数码产品来说，其内部充电电路都会配备相应的保护IC来避免锂电池的过充现象，当保护电路检测到锂电池已经到达满电状态下，会自动切断充电电路。但是笔者仍然不建议将手机或者其他设备长时间的连接在通电状态下的充电器上，毕竟谁都不想用自己的手机或者其他设备乃至人身安全去和一个小小的充电保护芯片打赌。相比短路及过充来说，将锂电池刺穿同样是一个非常不明智的做法。如果锂电池被任何硬物刺穿，其内部的锂离子会直接与空气中的氧产生化学反应，
锂电池防爆技术
锂电池防爆技术 前言 锂离子电池已经成为可携式电子产品的首选电池。这种电池容量密度高、价格具竞争力，预计未来几年仍将是市场主流。但是锂电池却一直潜藏着爆炸的危险。由于应用愈来愈广，爆炸事件也就层出不穷。其实，透过正确的电池系统设计及电芯等级判定，锂离子电池是可以做到非常安全的。目前防爆线路及防爆电芯技术都已成熟，爆炸事件应该可以愈来愈少。 锂离子电池特性 锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高，广受消费者与工程师欢迎。但是，化学特性太活泼，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了奈米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。锂离子电池的这种原理，使得人们在获得高容量密度的同时，也达到安全的目的。 锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。 保护措施 锂电池芯过充到电压高于4.2V后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜 纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到2.4V才停止。锂电池从3.0V 放电到2.4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此，3.0V是一个理想的放电截止电压。 充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充
手机锂离子电池保护电路原理分析
手机锂离子电池保护电路原理分析上网时间：2009-07-22 来源：EAW电子技术应用 中心议题： 锂离子电池的特点 锂离子电池保护电路工作原理 解决方案： 采用过充电保护 采用过放电保护 放电过电流保护 线路短路保护 述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在手机里的备用电池因耗电小主要使用不可充电的一次锂电池，而在手机主电池因耗电量较大则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。 与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点： 1、电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V电压。 2、容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5倍。 3、荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。 4、寿命长，正常使用其循环寿命可达到500次以上。 5、没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。 由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电
和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 V1、V2）和一个控 N1 MOSFET的栅极，MOSFET 分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3 原理分析如下： 1、正常状态 在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压，两个MOSFET MOSFET的导 通阻抗很小，通常小于30 小。 此状态下保护电路的消耗电流为μA级，通常小于7μA。 2、过充电保护
锂电池安全标准 IEC62133
IEC62133 ed.2
目录 绝缘和布线测试 (2) 振动测试 (3) 高温环境模型外壳压力测试 (4) 温度循环测试 (5) 外部短路测试: (20?C ±5oC) (6) 外部短路测试: (55°C ± 5?C) (7) 自由跌落 (8) 机械冲击（冲击危害） (9) 热滥用测试 (10) 电芯挤压测试 (11) 低压测试: (12) 强制放电测试: (13) 恒压持续充电 (电芯) (14) 外部短路 (电芯) (15) 外部短路 (电池) (16) 电池的过充测试 (17) 电芯的强制内部短路测试 (18)
绝缘和布线测试 测试方法 有金属裸露表面且金属面不带电的电池，在绝缘阻抗测试仪输出500Vdc电压情况下，测量电池金属表面与正极端子间的绝缘阻抗，测量需持续一定时间，绝缘电阻测试电压典型作用时间为60秒。 测试结果 要求金属外壳电池和正极端子间绝缘电阻不大于等于5 M 。
振动测试 测试方法 样品做简单的谐振运动，振幅为0.76mm，最大位移1.52mm。频率以1Hz/min的速度在10Hz和55Hz之间变化。在每个震动方向上频率从10Hz到55Hz，然后从 55Hz返回10Hz，往返时间在90 5分钟内。测试完成1小时后检查电芯。 测试结果 要求样品没有泄露、起火、爆炸的迹象。
高温环境模型外壳压力测试 测试方法 完全充满电电池放在空气对流的烤炉中，烤炉温度为70?C ± 2?C。电池在烤炉中保持7小时，之后小心移出，恢复到室温(20?C ± 5?C)后检查。 测试结果 要求样品外壳没有变形或使内部组件暴露的物理弯曲。
锂离子电池工作原理及优缺点
新能源技术被公认为21世纪的高新技术。电池行业作为新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。当前世界电池工业发展的三个特点，一是绿色环保电池迅猛发展，包括锂离子蓄电池、氢镍电池等；二是一次电池向蓄电池转化，这符合可持续发展战略；三是电池进一步向小、轻、薄方向发展。锂离子电池是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池，主要由正极、负极、电解液、电极基材、隔离膜和罐材等材料组成。在商品化的可充电池中，锂离子电池的比能量最高，特别是聚合物锂离子电池，可以实现可充电池的薄形化。相对于传统的铅酸电池和镍氢、镉镍电池而言，锂离子电池比容量高、循环寿命长、安全性能好，将逐步取代镍氢、镉镍等电池。锂离子电池广泛的应用于便携式摄放一体机、ＣＤ、游戏机、手机、笔记本电脑和电动汽车等方面。本文就锂离子电池材料的工作原理及优缺点进行简单介绍。 构造及原理 锂离子电池是指以两种不同的能够可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。充电时，锂离子从正极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到负极中；放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到正极中。以以钴酸锂为正极材料的锂离子电池为例： 充电时的电极反应： 正极：LiCoO2→Li1-x CoO2+xLi+ + xe- 负极：6C + xLi+ + xe-→Li x C6
总反应：LiCoO 2 +6C → Li 1-x CoO 2+Li x C 6 放电时：有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。 正极 锂离子电池的正极材料须具备以下主要性质： 1、 吉布斯自由能高，以提供较高的电池电压。 2、 相对分子量小，能容纳的锂的量多，以提供较大的电池容 量。 3、 具有大孔径隧道结构以利于锂离子的嵌入和脱出。 4、 极性弱，以保证良好的可逆性。 5、 热稳定性良好，以保证工作的安全。 6、 重量轻、易于制作。 可以作为正极的材料有LiCoO 2、LiNiO 2、LiMn 2O 4、LiMnO 2、LiFePO 4、LiV 3O 8、LiVO 2、LiV 2O 4、Li 6V 5O 15、LiCo 0.2Ni 0.8O 2、摘自 百度百科； 锂离子电 池
锂离子电池安全隐患原因和原理[1]
安全隐患 锂离子电池的安全性问题，不仅与池材料本身性质有关，而且与电池制备技术和使用有关。手机电池频频发生爆炸事件，一方面是由于保护电路失效，但更重要的是在于材料方面并没有根本的解决问题。钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟的体系，但是充满电后，仍旧有大量的锂离子留在正极，当过充时，残留在正极的锂离子将会涌向负极，在负极上形成枝晶是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果，甚至在正常充放电过程中，也有可能会有多余的锂离子游离到负极形成枝晶，钴酸锂材料的理论比能量是超过每克270 毫安时的，但为保证其循环性能，实际使用容量只有理论容量的一半。在使用过程中，由于某种原因（如管理系统损坏）而导致电池充电电压过高，正极中剩余的一部分锂就会脱出，经电解液到负极表面以金属锂的形式沉积形成枝晶。枝晶刺穿隔膜，形成内部短路。电解液的主要成分为碳酸酯，闪点很低，沸点也较低，在一定条件下会燃烧甚至爆炸。如电池出现过热，会导致电解液中的碳酸酯被氧化和还原，产生大量气体和更多的热，如缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放，电池内压便会急剧上升而引起爆炸。 聚合物电解质锂离子电池并没有从根本上解决安全性问题，同样使用钴酸锂和有机电解液，而且电解液为胶状，不易泄漏，将会发生更猛烈的燃烧，燃烧是聚合物电池安全性最大的问题。在使用方面也存在一些问题，电池发生外部短路或内部短路将产生几百安培的过大电流。外部短路时电池瞬间大电流放电，在内阻上消耗大量能量，产生巨大热量。内部短路形成大电流，温度上升导致隔膜熔化，短路面积扩大，进而形成恶性循环。锂离子电池为达到单只电芯 3～4.2V 的高工作电压，必须采取分解电压大于2V 的有机电解液，而采用有机电解液在大电流、高温的条件下会被电解，电解产生气体，导致内部压力升高，严重会冲破壳体。过充可能会析出金属锂，在壳体破裂的情况下，与空气直接接触，导致燃烧，同时引燃电解液，发生强烈火焰，气体急速膨胀，发生爆炸。另外，对于手机锂离子电池，由于使用不当，如挤压、冲击和进水等导致电池膨胀、变形和开裂等，这些都会导致电池短路，在放电或充电过程放热引起爆炸。 安全性设计
锂电池组爆炸起火的原因分析
快递不再接受电池包的寄送业务，锂电池为何会爆炸，原因剖析 NOTE7爆炸、苹果手机爆炸，航空禁止NOTE7，快递不接受锂电池寄送业务，一夜之间谈锂色变，为何会出现这个问题，我们专业的来分析一下。 一、锂电池电芯加工工艺不够，造成爆炸的原因分析 1、内部极化较大 2、极片吸水,与电解液发生反应气鼓 3、电解液本身的质量,性能问题 4、注液时候注液量达不到工艺要求 5、装配制程中激光焊焊接密封性能差,漏气，测漏气时漏测 6、粉尘,极片粉尘首先易导致微短路 7、正负极片较工艺范围偏厚,入壳难 8、注液封口问题,钢珠密封性能不好导致气鼓 9、壳体来料存在壳壁偏厚,壳体变形影响厚度. 但现在电池芯厂家生产越来越规范，起点也高，基本不会出现这种劣质电芯流向市面，现在出现的爆炸起火等因素，多是在加工组装电池芯PACK的时候，没有控制好参数，检测好，从而引起的爆炸和起火，所以我们围绕加工PACK的地方说起。 二、加工PACK组装电芯引起的爆炸起火原因分析 爆炸类型分析电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种。 1、此处的外部系指电芯的外部，包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大。当电池内部温度高到 135 摄氏度时，质量好的隔膜纸，会将细孔关闭，电化学反应终止或近乎终止，电流骤降，温度也慢慢下降，进而避免了爆炸发生。但是，细孔关闭率太差，或是细孔根本不会关闭的隔膜纸，会让电池温度继续升高，更多的电解液汽化，最后将电池外壳撑破，甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。 2、内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属，会造成微短路。由于，针很细有一定的电阻值，因此，电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在生产过程造成，可观察到的现象是电池漏电太快，多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且，由于毛刺细小，有时会被烧断，使得电池又恢复正常。因此，因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。这样的说法，可以从各电芯厂内部都常有充电后不久，电压就偏低的不良电池，但是却鲜少发生爆炸事件，得到统计上的支持。
锂电池防爆技术知识
锂电池防爆技术知识 锂电池防爆技术 锂离子电池已经成为可携式电子产品的首选电池。这种电池容量密度高、价格具竞争力，预计未来几年仍将是市场主流。但是锂电池却一直潜藏着爆炸的危险。由于应用愈来愈广，爆炸事件也就层出不穷。其实，透过正确的电池系统设计及电芯等级判定，锂离子电池是可以做到非常安全的。目前防爆线路及防爆电芯技术都已成熟，爆炸事件应该可以愈来愈少。 锂离子电池特性 锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高，广受消费者与工程师欢迎。但是，化学特性太活泼，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了奈米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。锂离子电池的这种原理，使得人们在获得高容量密度的同时，也达到安全的目的。 锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。 保护措施 锂电池芯过充到电压高于4.2V后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到2.4V才停止。锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此，3.0V是一个理想的放电截止电压。 充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。 因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护。但是，保护板的这三项保护显然是不够的，全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性，必须对电池爆炸的原因，进行更仔细的分析。 爆炸类型分析 电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种。此处的外部系指电芯的外部，包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。 当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大。当电池内部温度高到135摄氏度时，质量好的隔膜纸，会将细孔关闭，电化学反应终止或近乎终止，电流骤降，温度也慢慢下降，进而避免了爆炸发生。但是，细孔关闭率太差，或是细孔根本不会关闭的隔膜纸，会让电池温度继续升高，更多的电解液汽化，最后将电池外壳撑破，甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属，会造成微短路。由于，针很细有一定的电阻值，因此，电流不见得会很大。
锂电池工厂起火事故汇总
锂电池工厂起火事故汇 总 Revised by Chen Zhen in 2021
2016年上半年锂电池厂起火事件频频发生，加上这一起火事件，共发生9起电池厂起火事件。其中深圳是电池厂起火事件多发地。 2016年1-7月国内电池厂起火事件情况表 1、7月27日深圳龙华一电池厂起火 7月27日6时41分，龙华新区东环一路中泰科技园厂房发生火灾。119调派龙华、民治、大浪、石岩、西乡5个消防中队到场处置。起火部位在一栋建筑的3楼（共12层），燃烧物为电池，初起阶段火势向楼上蔓延。 2、7月25日深圳宝安一电池厂起大火 7月25日清晨时分，在宝安区福永街道一工业园电池厂突然起火，现场浓烟滚滚，消防部门迅速赶到现场，将大火扑灭。据了解，火灾导致工厂及楼上车间被烧毁，所幸并未造成人员伤亡。 火灾发生地点位于宝安区福永福围二路福明盛工业园三楼一家电池厂，从目击者提供的视频可以看到，着火的是源和辉煌电子厂3楼的电池厂。起火原因很可能是电池老化或短路自燃导致的。 3、7月10日美拜电池厂起火爆炸 7月10日9时3分，龙华新区河背工业区美拜电池厂发生火灾。接警后，119立即调度龙华、大浪、松岗、福永、西乡5个消防中队共14台消防车出动，龙华大队指挥组到场指挥灭火救援。起火建筑高4层，着火部位在4楼的电子厂，浓烟较大，有易燃易爆物品。9时20分，消防员在控火过程中，4楼突然发生局部爆炸，靠近爆炸点2处墙体坍塌，3名消防员受伤。4、6月23日力嘉电池有限公司发生火灾 6月23日上午11点56分，塘厦镇石鼓向阳路201号力嘉电池有限公司发生火灾，过火面积约200平方米。接报后，消防大队调派14台消防车70名指战员赶赴现场救援。15点40分，火灾被扑灭，未造成人员伤亡。燃烧物主要为电池，此类企业在生产过程中极易发生火灾和爆炸。 5、5月31日海四达爆炸 5月31日下午5点53分，位于江苏南通启东市南苑西路899号的江苏海四达电源股份有限公司锂电池满电态搁置仓库发生一起爆炸事故。事故造成20人受伤，其中一名消防员和一名工人抢救无效死亡。截至昨日（6月1日）上午，18位受伤人员生命体征平稳。 江苏启东市委宣传部相关负责人对笔者表示，目前海四达爆炸事件已经进入平稳期，事故原因目前还没有查出。现在南通市已按照国家安监总局和省政府的要求，成立了事故调查组，正在调查事故的原因，也同时对事故责任进行认定。 6、3月26日无锡电池厂车间突起大火 3月26日下午14时04分，江苏省无锡消防支队接到市119指挥中心指令：位于宜兴市官林镇钮家辉煌电池厂发生火灾。根据现场侦查及询问知情人得知起火的是厂里的操作车间，车间内主要是存放用于包装笨类的空箱、空桶、空瓶等，当时火势已处于猛烈燃烧状态，并且火势有蔓延趋势。此外据了解，起火车间内还可能有一人被困。得知情况后，官林中队立即下令铺设一条干线出两
锂电池防爆技术
锂电池防爆技术 作者：蓝信彰，美国史丹福大学电机博士，台湾科技大学副教授，宜电董事长 前言 锂离子电池已经成为可携式电子产品的首选电池。这种电池容量密度高、价格具竞争力，预计未来几年仍将是市场主流。但是锂电池却一直潜藏着爆炸的危险。由于应用愈来愈广，爆炸事件也就层出不穷。其实，透过正确的电池系统设计及电芯等级判定，锂离子电池是可以做到非常安全的。目前防爆线路及防爆电芯技术都已成熟，爆炸事件应该可以愈来愈少。 锂离子电池特性 锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高，广受消费者与工程师欢迎。但是，化学特性太活泼，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了奈米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。锂离子电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时，也达到安全的目的。 锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。 保护措施 锂电池芯过充到电压高于后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜 纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为。 锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到才停止。锂电池从放电到这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此，是一个理想的放电截止电压。 充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。 因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护。但是，保护板的这三项保护显然是不够的，全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性，必须对电池爆炸的原因，进行更仔细的