鋰電池在滿電量爆炸和空電量爆炸時能量有多大區別？

11-16

突然想到的，好奇問一下，不知道是否有人做過這方面的實驗或研究。

滿電的電池和空電的電池爆炸起來區別還是很大的。這兩種狀態的電池爆炸起火的機理是不太一樣。

先看看鋰離子電池的電池總反應:LiCoO2 +6C →Li1-xCoO2+LixC

電池在空電量的時候，從理想狀態假設，電池內部的狀態就是反應式左邊的狀態。電池負極可以看做是石墨，正極就是鈷酸鋰，這兩種物質都是很穩定的。鈷酸鋰在290℃才開始反應，石墨就更不用說了。而且電池裡面沒有能量，所以空電電池基本上很穩定，不會發生起火爆炸的情況。現有的測試基本上都不能讓空電的電池起火（擠壓、重鎚、130°熱箱烘烤、穿刺），唯一能讓它爆炸的就只有用火烤，用火燒也的好幾分鐘。
火烤電池爆炸的機理是內部電解液高熱下迅速氣化，撐爆殼體，可燃性氣體及正負極上殘餘的電解液與明火相遇起火。
總的來說，空電電池爆炸，正負極的活性物基本上是不參與反應的。
現在說說滿電的情況。電池滿電的狀態就是電池反應式右邊的狀態，正極是脫鋰態的鈷酸鋰Li0.5CoO2(在LixCoO2中，能夠可逆嵌入/脫嵌的鋰是0.5左右)，負極是嵌鋰碳LiC6。
鈷酸鋰脫鋰後，材料結構發生了變化，由穩定態轉向為亞穩定狀態：

LiCoO2 →Li0.5CoO2+0.5Li++0.5e-

Li0.5CoO2在高溫下會發生分解反應釋放氧氣：

Li0.5CoO2 →0.5LiCoO2+1/6 Co3O4+1/6O2

Co3O4→3CoO+1/2 O2

嵌鋰碳LiC6的反應活性與金屬鋰相當（實際上LiC6要穩定些）。
所以，滿電的電池起火的時候，正負極都是參與反應的，其反應的情況可以類比於金屬鋰在富氧環境在燃燒，其反應極其劇烈。

樓主這個問題有點奇怪

因為電池電量的多少與爆炸的能量並沒有太多的關係。要說有關係，那就是把空電的電池充滿電（穩態到不穩態），這個能量差。

這個問題不好說，還是從樓主的幾個關鍵詞來說吧。要說電池爆炸，就要想了解電池為什麼爆炸，如何爆炸。

電池的爆炸主要發生在充電的電池，個人總結主要有以下三個原因：
1、大電流（外短路，內短路）導致的過熱引起。
2、破裂也可能使充電後不穩定的負極（沉積有鋰）接觸空氣導致大量放熱。
3、過充也會引起爆炸。

如何爆炸？大家都知道電池是個鐵皮的封閉體系（鋁塑膜的會變成氣球爆炸），而目前電池內部都是液體的有機電解質，當出現高熱或者過充時，有機物非常容易分解氣化，導致電池內壓力驟升，從而導致爆炸。

從這裡可以看出，爆炸主要是由於電解液的分解及氣化導致，與滿電，空電沒有關係。如果從引發角度來看，滿電的電池容易引發爆炸，而空電的不容易爆炸。這樣看，滿電電池爆炸的可能性及威力會比較大。