导读

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。

一、充电机充电锂电池特性

　　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，即使是充电机充电蓄电池外壳破裂，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。

　　充电机充电锂电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时，也达到安全的目的。 充电机充电锂电池充电时，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。充电机充电锂电池放电时，整个程序倒过来。为了防止充电机充电蓄电池的正负极直接碰触而充电机充电锂电池内部短路，充电机充电蓄电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止充电机充电锂电池内部短路。好的隔膜纸还可以在充电机充电蓄电池温度过高时，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： 锂充电机充电蓄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，让充电机充电蓄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，使正负极充电机充电锂电池内部短路。有时在充电机充电锂电池内部短路发生前充电机充电蓄电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得充电机充电蓄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，锂充电机充电蓄电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到充电机充电蓄电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电机充电电压上限为4.2V。 锂电芯充电机充电锂电池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。又由于充电机充电蓄电池会自充电机充电锂电池放电，放愈久电压会愈低，因此，充电机充电锂电池放电时最好不要放到2.4V才停止。锂充电机充电蓄电池从3.0V充电机充电锂电池放电到2.4V这段期间，所释放的能量只占充电机充电蓄电池容量的3%左右。因此，3.0V是一个理想的充电机充电锂电池放电截止电压。 充充电机充电锂电池放电时，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。万一充电机充电蓄电池外壳破裂，就会爆炸。

　　因此，对充电机充电锂电池的保护，至少要包含：充电机充电电压上限、充电机充电锂电池放电电压下限、及电流上限三项。一般锂充电机充电蓄电池组内，除了锂充电机充电蓄电池芯外，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，全球锂充电机充电蓄电池爆炸事件还是频传。

　　要确保充电机充电蓄电池系统的安全性，必须对充电机充电蓄电池爆炸的原因，进行更仔细的分析。

二、充电机充电蓄电池爆炸原因：

　　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.测漏气漏测；

　　6、粉尘,极片粉尘首先易导致微充电机充电锂电池内部短路,具体原因未知；

　　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

　　充电机充电蓄电池芯爆炸的类形可归纳为外部充电机充电锂电池内部短路、内部充电机充电锂电池内部短路、及过充三种。

　此处的外部系指电芯的外部，包含了充电机充电蓄电池组内部绝缘设计不良等所引起的充电机充电锂电池内部短路。 当电芯外部发生充电机充电锂电池内部短路，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，将充电机充电蓄电池外壳撑大。当充电机充电蓄电池内部温度高到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，会让充电机充电蓄电池温度继续升高，更多的电解液汽化，最后将充电机充电蓄电池外壳撑破，甚至将充电机充电蓄电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。

　　内部充电机充电锂电池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，会造成微充电机充电锂电池内部短路。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，可观察到的现象是充电机充电蓄电池漏电太快，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，使得充电机充电蓄电池又恢复正常。因此，因毛刺微充电机充电锂电池内部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，电压就偏低的不良充电机充电蓄电池，但是却鲜少发生爆炸事件，得到统计上的支持。因此，内部充电机充电锂电池内部短路引发的爆炸，主要还是因为过充造成的。因为，过充后极片上到处都是针状锂金属结晶，刺穿点到处都是，到处都在发生微充电机充电锂电池内部短路。因此，充电机充电蓄电池温度会逐渐升高，最后高温将电解液气体。这种情形，不论是温度过高使材料燃烧爆炸，还是外壳先被撑破，使空气进去与锂金属发生激烈氧化，都是爆炸收场。

　　但是过充引发内部充电机充电锂电池内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充电的当时。有可能充电机充电蓄电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破充电机充电蓄电池外壳时，消费者就终止充电，带电子设备出门。这时众多的微充电机充电锂电池内部短路所产生的热，慢慢的将充电机充电蓄电池温度提高，经过一段时间后，才发生爆炸。消费者共同的描述都是拿起电子设备时发现电子设备很烫，扔掉后就爆炸。

　　综合以上爆炸的类型，我们可以将防爆重点放在过充的防止、外部充电机充电锂电池内部短路的防止、及提升电芯安全性三方面。其中过充防止及外部充电机充电锂电池内部短路防止属于电子防护，与充电机充电蓄电池系统设计及充电机充电蓄电池组装有较大关系。电芯安全性提升之重点为化学与机械防护，与充电机充电蓄电池芯制造厂有较大关系。

四、安全的锂充电机充电蓄电池内部结构设计

因锂充电机充电蓄电池引起电子设备爆炸的恐慌心理总是让人们在事情过去后还心有余悸，包括戴尔、苹果这样的全球品牌也有过类似的尴尬情况。这使人们不得不考虑一个问题：锂充电机充电蓄电池的爆炸是不可避免的的吗？

　　电子设备、笔记本等所用的是充电机充电锂电池，所谓充电机充电锂电池就是靠锂离子在正负极间的运动来实现电量供应和释放的装置，它要求锂离子在正负极间进行穿梭运动时不能附加其它影响因素，即干净地运动。从理论上来说，这种设计是完全可以实现的，但在实践过程中，由于充电机充电锂电池是敏感性极强的产品，任何一点异常的情况都可能导致充电机充电蓄电池出现问题。

　　所有的锂充电机充电蓄电池爆炸都是由充电机充电锂电池内部短路引起的，引起充电机充电锂电池内部短路的现象有过充、过放、过流、过热，它们是通过锂充电机充电蓄电池内部结构而形成充电机充电蓄电池充电机充电锂电池内部短路的，所谓内因决定外因的意思，锂充电机充电蓄电池结构本身是一个工艺制造过程，而工艺制造过程是难以100%避免瑕疵存在的。

　　锂离子逗留的正负极应该洁净，穿梭其间的电解液、隔膜也应无杂质，但在制造过程中，电解液与隔膜难以完全避免沾着金属粉尘、铜箔或者铝箔等碎片。当人们使用不当(过充、过放、过流)或者把锂充电机充电蓄电池置于极端环境(过高温度)下，锂充电机充电蓄电池就会过热，碎片在常温下的安静状态被打破，从而会在一个较热的电解液空间中进行热运动。下一步，如果碎片接近了隔膜，热的碎片将影响隔膜的隔离作用，也就造成充电机充电锂电池内部短路。

　　可见，充电机充电锂电池内部短路是由于两个原因引起的：一是充电机充电蓄电池体内有杂质，二是杂质会运动，二者的中介是发热，因此，充电机充电锂电池内部短路必然有发热伴随，而发热并不必然充电机充电锂电池内部短路。第三步，充电机充电锂电池内部短路会迸发火花，而电解液是易燃液体，火花在一个密闭的空间中就会引发充电机充电蓄电池的燃烧和爆炸，这一点很容易理解。因此，现在有一种聚合物锂充电机充电蓄电池以胶体电解质代替液体电解质，可以降低充电机充电锂电池内部短路的概率。但也不能完全避免。

　　一旦充电机充电蓄电池发生充电机充电锂电池内部短路，视充电机充电蓄电池结构和温度高低程度的不同，一般来说，充电机充电蓄电池体会出现漏液、燃烧和爆炸三种情况，而燃烧引发的安全问题最为严重。