電池可能的爆炸原因分析

鋰電芯爆炸的原因可能是外部短路、內部短路及過充，包含電池組內部絕緣設計不良等所引起的短路。

因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰離子電池組內，除了鋰電芯外，都會有一片保護板或者功能豐富的BMS電池管理系統。

內部短路重要是因為分切不良的銅箔與鋁箔的毛刺刺穿隔膜，或是由于過充原因形成的鋰枝狀結晶刺穿膈膜所造成。細小極片毛刺會造成微短路，因為毛刺很細有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。

銅、鋁箔毛刺是在生產過程中因為分切不良造成，可檢測到的現象是電芯自放電太快，大多數情況下可以在后端篩選時檢測出來。而且由于毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。因此，因毛刺微短路引發爆炸的機率并不高。

力朗電池（PLB）通過在線檢測設備二次元影像觀測儀（如上圖）可有效檢測極片毛刺情況，二次元影像儀能將圖像放大500倍，能清晰判斷毛刺情況。

內部短路引發的爆炸，重要還是因為過充原因造成。因為，過充后極片上到處都是鋰枝結晶，刺穿點到處都是，到處都發生微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最后高溫將電解液氣化。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發生激烈氧化，都會爆炸。

綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止及提升電芯安全性三方面。其中過充防止及外部短路防止屬于電子防護，屬于電池組系統設計及電池組裝有較大關系；電芯安全性的提升重點是化學與結構設計防護，與電池芯的設計與制造過程品質控制有較大關系。