鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1383次 | 2019年05月23日
鋰電池引起爆炸的原因是什么
日常生活中,鋰電池幾乎隨處可見(jiàn),大到電動(dòng)汽車(chē),小到電腦主板電池,到一些由于鋰電池而引起的各種安全事故,給人印象最深刻的莫過(guò)于鋰電池產(chǎn)生的爆炸、起火等現(xiàn)象。電池內(nèi)部的設(shè)計(jì)還是存在一點(diǎn)缺陷的,當(dāng)電池在充滿(mǎn)電狀態(tài)下,在存在缺陷處,電池溫度上升、能量過(guò)剩,于是電解液分解產(chǎn)生氣體,電池內(nèi)壓急劇上升而發(fā)生自燃或爆炸。在這種情況下,我們能做的選擇較好的電芯,如聚合物鋰電池。智能手機(jī)、筆記本、充電寶以及類(lèi)似的電子產(chǎn)品設(shè)備,出現(xiàn)的問(wèn)題源于充電器或者鋰電池。
現(xiàn)在可充電電池在狹小的空間內(nèi)存儲(chǔ)了大量電能。在電池按預(yù)想的模式運(yùn)行時(shí)候,以受控的方式緩慢輸出電力,如果某個(gè)原因?qū)е码娏ρ杆籴尫牛ū热缯f(shuō)人為的短路),就會(huì)存在爆炸或者起火的風(fēng)險(xiǎn)。我曾經(jīng)看到電池起過(guò)幾次火,有些是故意的(做鋰電池機(jī)械性能就會(huì)故意破壞),有些是意料之外的。
鋰電池爆容易爆炸嗎?真正引起爆炸的原因是什么?
作為鋰電池行業(yè)從業(yè)者,我認(rèn)為有很多原因?qū)е码姵仄鸹鸹蛘弑ǎ?/p>
1、設(shè)計(jì)時(shí)正極過(guò)量,或者涂布不均,運(yùn)輸過(guò)程中振動(dòng)導(dǎo)致極片錯(cuò)位,充電時(shí)有鋰枝晶出現(xiàn)。
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%
2、運(yùn)輸過(guò)程中振動(dòng)導(dǎo)致極片錯(cuò)位,導(dǎo)致電極膨脹時(shí)通過(guò)殼體或連接片發(fā)生短路。
3、毛刺和粉塵,振動(dòng)和膨脹造成隔膜短路。
4、隔膜不良。
5、點(diǎn)焊鎳帶時(shí)電流過(guò)大,將內(nèi)部外層隔膜損傷或增加金屬粉塵。
6、運(yùn)輸過(guò)程電壓和溫度造成SEI層的不穩(wěn)定。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)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(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
7、充電過(guò)充。電芯過(guò)充電時(shí),正極的鋰過(guò)度放出會(huì)使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而放出的鋰過(guò)多也容易無(wú)法插入負(fù)極中,也容易造成負(fù)極表面析鋰,而且,當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時(shí),電解液會(huì)分解生產(chǎn)大量的氣體
8、水分過(guò)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(guò)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(wú)法承受時(shí),電芯就會(huì)爆炸。
9、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(méi)有容量時(shí),充電時(shí)所產(chǎn)生的部分或全部的鋰就無(wú)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(guò)幾十至上百次的循環(huán)充放電后,“枝晶”會(huì)長(zhǎng)大,最后會(huì)刺穿隔膜紙,使內(nèi)部產(chǎn)生短路。
10、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(guò)大,當(dāng)電芯的外殼無(wú)法承受這個(gè)壓力時(shí),電芯就會(huì)爆炸。
11、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。
以上這些都是會(huì)造成鋰電池包自燃的原因,當(dāng)然影響鋰電池出現(xiàn)安全問(wèn)題的因素眾多,比如使用劣質(zhì)電芯,pack工藝不規(guī)范,用戶(hù)使用不當(dāng)?shù)榷紩?huì)造成一定安全問(wèn)題,但是我們也要清醒認(rèn)識(shí)到,鋰電池自燃畢竟只是極小概率事件,我們不能一棒子打死一群人,還是要從多方面考慮,盡量減少造成鋰電問(wèn)題的外部因素,希望有關(guān)從業(yè)者提高技術(shù)和檢測(cè)能力。用戶(hù)在使用過(guò)程中也要有所注意。
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