文档介绍：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, 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。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 V 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