為什么電池會起火

電池廣泛用于各種電子設(shè)備中，并且它們非常地常見，人們可能不會意識到在處理某些類型的電池時它們可能暴露的一些危險。兩個直接危險是：1.由于短路或充電不當(dāng)引起的火災(zāi)或爆炸，2.腐蝕性液體泄漏。其他危險包括如果處理不當(dāng)，將有毒物質(zhì)釋放到環(huán)境中。為了避免這些事故的發(fā)生，那么今天就來說說電池起火的原因，以減少損失和對環(huán)境的污染。

電池具有兩個（或更多個）端子以向設(shè)備供電，并且如果這些端子通過具有低電阻的材料（例如，一塊金屬）連接，則會造成短路，在端子和端子之間可以流動非常大的電流。電池內(nèi)產(chǎn)生大量熱量。由于制造缺陷或?qū)﹄姵氐奈锢頁p壞，電池內(nèi)部也可能發(fā)生短路。在這兩種情況下（外部或內(nèi)部短路），電池可能會變得很熱并且可能起火并爆炸??。 即使是小型電池也可能含有大量能量，如果由于短路而迅速釋放，可能會產(chǎn)生大量熱量，產(chǎn)生的氣體可能包含氫氣（高度易燃）。例如，額定電流為1安培小時（Ah）的3.6伏手機(jī)電池包含12,960焦耳的能量。保持10焦耳的電容器（電子元件）可以通過鋁箔吹出孔，并且30焦耳放電可以將電線焊接到滾珠軸承。額定電流為200 Ah的3.6伏鋰離子汽車電池包含2,592,000焦耳，這是一個巨大的能量。如果端子連接在一起，9伏堿性電池可以產(chǎn)生大約9安培的電流，電池溫度可以在大約7分鐘內(nèi)升高到60到94攝氏度 。短路的鋰離子電池可能達(dá)到120C。

汽車電池設(shè)計用于快速提供大量電流（數(shù)百安培）以啟動電機(jī)。短路將環(huán)焊接到電池固定夾和扳手上。如果要卸下汽車電池，請務(wù)必先觸開負(fù)極端子，然后再觸摸正極端子上的夾子。這是因為大多數(shù)北美車輛上的負(fù)極端子連接到發(fā)動機(jī)和車架，因此將正極端子接觸到汽車上的任何金屬將允許電流流動。如果取下負(fù)極端子和汽車金屬之間的連接，則可以消除可能發(fā)生短路的大面積區(qū)域。安裝電池時，首先連接正極端子，最后連接負(fù)極端子。在充電過程中會產(chǎn)生氫氣，任何火花都很容易點(diǎn)燃，導(dǎo)致電池爆炸并釋放內(nèi)部的硫酸。按照制造商的說明連接充電器，充電和斷開充電器，并在通風(fēng)的空間內(nèi)進(jìn)行操作，此區(qū)域內(nèi)沒有火焰或易起火設(shè)備（例如電動機(jī)）。首先將彩色編碼的電線夾在電池上，然后將電源連接到充電器。完成后，在移除電池端子上的任一個夾子之前斷開此電源。同樣，該過程試圖避免可能發(fā)生氫氣的電池端子附近的火花。如果充電器插入120伏電源，然后將夾子連接到電池端子，則會產(chǎn)生火花。

總之，電池起火的原因可以總結(jié)為：1）電池內(nèi)的未按照設(shè)計意圖的熱能釋放+內(nèi)外燃燒物；2）電池內(nèi)的可燃?xì)怏w釋放+燃點(diǎn)；3）電池內(nèi)的可燃液體釋放+燃點(diǎn)：此處主要包括電解液泄漏和冷卻液泄漏兩部分。我們可以對電池系統(tǒng)的熱能釋放來考慮下：1.1 電池包或電池單體過充，過充一般而言確實是熱能釋放比較普遍的原因，電池包級熱失控事件，可以往下細(xì)分為多電池（模組、單體過充）=》電池過充和電解液蒸發(fā)=》熱事件，1.2 短路過流的人熱能釋放，電池包/ 高壓電路故障導(dǎo)致短路=》熱量，這里主要是由電池包內(nèi)部短路和外部短路，引起導(dǎo)體＆連接器過熱、單體過熱引發(fā)隨后的熱事件。進(jìn)一步細(xì)分也可以分解成模組的短路引發(fā)的部件過熱。1.3 高連接阻抗的發(fā)熱，電池包/ 高壓電路的故障，導(dǎo)致充放電回路中出現(xiàn)高阻值的位置，電流在這一高阻點(diǎn)的溫度上升，可能導(dǎo)致了相鄰材料的著火和后續(xù)的熱量傳播，1.4 單體排氣產(chǎn)生可燃性氣體，隨后的熱源（電弧，單體熱失控）導(dǎo)致電池系統(tǒng)的多余熱能 。

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