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詳細(xì)解讀一下鋰電池爆炸原因

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1680次  |  2019年04月29日  

鋰電池具有能量密度高、循環(huán)性能穩(wěn)定、綠色環(huán)保、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),在生活領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴(kuò)大,主要源于智能手機(jī)、儲(chǔ)能領(lǐng)域、電動(dòng)自行車和新能源汽車的廣泛使用,這些年來關(guān)于如何使用鋰電池的小貼士,爆炸等新聞不斷,但其中經(jīng)常包含很多誤導(dǎo)性信息。下文存能電氣小編就來和大家詳細(xì)解讀一下鋰電池爆炸原因分析。


鋰電池爆炸的原因類別:負(fù)極容量不足,水份含量過高,內(nèi)部短路,保護(hù)線路老化失效,過充,過放,外部短路,外部擠壓和暴力碰撞。


鋰電池爆炸原理分析


1、內(nèi)部短路


由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象,電芯大電流放電,產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現(xiàn)象,這樣電芯就會(huì)產(chǎn)生高溫,使電解液分解成氣體,造成內(nèi)部壓力過大,當(dāng)電芯的外殼無法承受這個(gè)壓力時(shí),電芯就會(huì)爆炸。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

激光焊時(shí),熱量經(jīng)殼體傳導(dǎo)到正極耳上,使正極耳溫度高,如果上部膠紙沒有隔開正極耳及隔膜,熱的正極耳就會(huì)使隔膜紙燒壞或收縮,造成內(nèi)部短路,而形成爆炸。


2、高溫膠紙包住負(fù)極耳


客戶在負(fù)極耳點(diǎn)焊時(shí),熱量傳導(dǎo)到負(fù)極耳上,如果高溫膠紙未貼好,負(fù)極耳上的熱量就會(huì)燒壞隔膜,造成內(nèi)部短路,形成爆炸。


3、貼底部膠未完全包住底部


客戶在底部鋁鎳復(fù)合帶處點(diǎn)焊時(shí),會(huì)在底部殼壁產(chǎn)生大量的熱,傳導(dǎo)極芯的底部,如果高溫膠紙未完全包住隔膜,會(huì)燒壞隔膜,造成內(nèi)部短路,形成爆炸。

無人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

4、水分含量過高


水份可以和電芯中的電解液反應(yīng),生產(chǎn)氣體,充電時(shí),可以和生成的鋰反應(yīng),生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時(shí)很容易分解生成氣體,當(dāng)這一系列生成的氣體會(huì)使電芯的內(nèi)部壓力增大,當(dāng)電芯的外殼無法承受時(shí),電芯就會(huì)爆炸。


5、負(fù)極容量不足


當(dāng)正極部位對(duì)面的負(fù)極部位容量不足,或是根本沒有容量時(shí),充電時(shí)所產(chǎn)生的部分或全部的鋰電池就無法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中,會(huì)析在負(fù)極的表面,形成突起狀“枝晶”,而下一次充電時(shí),這個(gè)突起部分更容易造成鋰的析出,經(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后,“枝晶”會(huì)長大,最后會(huì)刺穿隔膜紙,使內(nèi)部產(chǎn)生短路。當(dāng)電芯的外殼無法承受這個(gè)壓力時(shí),電芯就會(huì)爆炸。


6、電芯長期過充


電芯長期過充:長時(shí)間充電狀態(tài)下,過充、過電流也會(huì)導(dǎo)致高溫高壓,發(fā)生隱患。鋰電池在特殊溫度、濕度及接觸不良等狀況下可能瞬間放電而產(chǎn)生大量的電流,發(fā)生自燃或爆炸情況。


7、外部短路


外部短路可能由于操作不當(dāng),或誤使用所造成,由于外部短路,電池放電電流很大,會(huì)使電芯的發(fā)熱,高溫會(huì)使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞,造成內(nèi)部短路,因而爆炸。


8、熱失控


鋰電池之所以會(huì)有爆炸的危險(xiǎn),是由于在電池內(nèi)部的反應(yīng)中一個(gè)叫“熱失控”的過程?!盁崾Э亍笔且粋€(gè)能量正反饋循環(huán)過程:升高的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱升高溫度,這反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。環(huán)境溫度過高,經(jīng)常過充,都會(huì)引起鋰離子電池出現(xiàn)熱失控,最終可能產(chǎn)生起火或者爆炸。


如何防止鋰電池爆炸?


①使用固態(tài)電解質(zhì),開發(fā)固態(tài)鋰電池,但是其成本較高。此外,還有就是使用新的能量供給方式,例如利用人體動(dòng)能給電子設(shè)備提供能量,目前這個(gè)方案還處于實(shí)驗(yàn)室階段。


②另外一個(gè)很直接的方案就是在現(xiàn)有的電解液中增加阻燃劑。但是,為了完成阻燃性,就需要在電解液中添加大量的阻燃劑,這樣會(huì)相應(yīng)地降低電解液的離子導(dǎo)電性,顯著影響鋰電池的電化學(xué)性能和能量密度。


③研究人員,制造了一種新型“智能”靜電紡絲分離器,它具有熱量觸發(fā)機(jī)制,內(nèi)部含有阻燃劑,可用于防止鋰離子電池燃燒。在這種結(jié)構(gòu)中,阻燃劑包裝在聚合物保護(hù)殼的內(nèi)部,以防阻燃劑直接溶解到電解液中,從而給電池性能造成負(fù)面影響。當(dāng)鋰電池內(nèi)部的熱量過高時(shí),聚合物保護(hù)殼會(huì)因?yàn)楦邷囟l(fā)生溶解,釋放出阻燃劑,從而有效抑制高度易燃的電解液發(fā)生燃燒。


總結(jié):所有企業(yè)必須加強(qiáng)控制,安全性為各項(xiàng)性能中最重要的。當(dāng)與其它要求沖突時(shí),優(yōu)先滿足安全性,這是首當(dāng)其沖的。但是大家放心,隨著材料技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)鋰電池設(shè)計(jì)、制造、檢測和使用諸方面要求的認(rèn)識(shí)不斷加深,未來的鋰離子電池會(huì)變得更安全。


鉅大鋰電,22年專注鋰電池定制

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