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鋰電池的工作原理

目前通常所說的鋰電池特指鋰離子電池，其正負(fù)電極由不同的鋰離子嵌入化合物組成，是一種實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置。其構(gòu)造主要由電池正負(fù)極組成，如下所示。

正極構(gòu)造

LiCoO2+導(dǎo)電劑+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）

負(fù)極構(gòu)造

石墨+導(dǎo)電劑+增稠劑(CMC)+粘結(jié)劑(SBR)+集流體（銅箔）

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當(dāng)鋰電池處于充電過程中時，通過充電器發(fā)送的電流對鋰離子(Li+)施加推力，從正極穿過電解質(zhì)到達(dá)負(fù)電極后，以電化學(xué)能的形式存儲起來。當(dāng)沒有更多的鋰離子從正極流向負(fù)極時，說明電池已經(jīng)充滿電。在此過程中，在電池正負(fù)極之間產(chǎn)生的電化學(xué)驅(qū)動力，稱為終端電壓。

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當(dāng)鋰電池處于放電過程中時，附著在負(fù)電極的鋰離子開始遷移回正電極，過程中蓄電池繼續(xù)放電，終端電壓持續(xù)下降。一旦所有鋰離子從正極端子遷移完畢，電池完全放電，則需要再充電后使用。

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三、影響鋰電池安全的因素

1）內(nèi)部因素

鋰電池的電極材料以及電解質(zhì)均有易燃性，受熱（內(nèi)部或外部）即可引起火災(zāi)，并分解產(chǎn)生氣體，從而加劇了電池爆炸的可能性。而且現(xiàn)如今的高分子隔離膜強(qiáng)度都相對較低，在碰撞或過熱情況下極易損壞這層薄膜，導(dǎo)致電池短路。

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同時，制造工藝的缺陷也極易引發(fā)鋰電池安全問題。比如電芯極耳過長，與極片或殼體接觸造成短路；極耳壓迫卷芯，導(dǎo)致正負(fù)極短路；在兩極之間留下金屬粉末、銅箔、鋁箔碎片等可能導(dǎo)致隔膜穿孔進(jìn)而引發(fā)微短路等系列問題。

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2）外部因素

影響鋰電池安全的外部因素則相對較雜，比如過充電、外短路、猛烈撞擊等均可能引發(fā)鋰電池自燃。