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引起锂电池燃烧或爆炸的原因有哪些?

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-01-09 09:37  浏览量:

  引起锂电池燃烧或爆炸的原因有哪些?近几年,关于锂电池燃烧爆炸的事故不少,比如就有锂电池在新能源电动汽车上爆炸的事故。原因是因为锂离子电池在充放电过程中由于使用不当,会出现爆炸的危险,特别是在滥用条件下(如受热、过充、短路、振动、挤压等),电池会出现燃烧、爆炸乃至人员受伤等情况。那么引起锂电池燃烧或爆炸的原因有哪些?本文小鱼儿玄机2站小编就来详聊。

  引起锂电池燃烧或爆炸的原因有哪些?

锂电池.jpg

  现在大家最主要的就是担心锂电池的燃烧跟爆炸。就目前锂电行业来看,电芯本身的主因导致的爆炸已经非常非常低了,毕竟工厂经过老化分容等等测试,除非是非常低级的工厂,但凡正规公司的产品是不会出现的,所以大家没必要对电芯的种类有所歧视了。但是外界的条件变化导致的诱因是主要的,如过充、过放、外力冲击、高温等等,所以目前预防办法是做好线路保护设计、合理的结构这些去预防措施。发帖的目的就是想告诉大家,选锂电池要慎重,首先必须对您即将采用的锂电有充分的了解,对它进行合理使用,才会有惊无险。

  一、当锂电池受热时,电池内部的反应如一个反应链,各个反应相互促进,依次进行。首先是SEI膜分解放出热量加热了锂电池,促使负极与溶剂的反应放出更多的热量,导致负极与粘结剂的反应、溶剂分解,接接着正极开始进行热分解反应,放出大量的热与气体,最后导致锂电池燃烧或爆炸。

  二、在锂电池充电初期,电流通过电池时一部分电能转化为热能,欧姆极化也产生一部分热量,但锂电池表面温度上升的很慢;当电池达到全充满状态时,由锂离子继续的嵌入反应变成锂金属在负极表面的沉积,溶剂被氧化(由过充引起的溶剂的氧化反应放出的热量远远高于可逆状态下锂离子与溶剂反应放出的热量)放出的热量加热了电池;随着锂电池温度升高,金属锂与溶剂反应、嵌锂碳与溶剂反应相继发生,热量失控,同时伴随发生溶剂的分解、粘结剂与锂金属的反应。

  三、短路、针刺和撞击对锂离子电池造成的危害大致相同。短路时,电流通过电池的瞬间产生大量的热,加热电池,使电池温度升高到正极分解的温度,正极热分解又导致电池热量失控;针刺速度很快时,在针刺的部位造成局部短路并产生大量的热,使锂电池内部温度升高到正极热分解的温度;当锂离子电池受到撞击时,电极上过电压损失产生热量,促使溶剂与负极的反应,放出的热量又进一步加热电池,促使正极热分解反应发生,导致热量的失控。

  根据现场分析结果,锂电池爆炸燃烧原因分析总结几点:

  1、内部短路:结构或工艺缺陷导致极耳内插、隔膜包裹富余过少、毛刺、隔膜打折等。极耳内插往往出现在厚电池且内并联的结构中,极耳位绝缘不到位,在后续成品加保护板或使用过程容易导致内部急性短路从而出现燃烧或爆炸,不过现在这种情况几乎很少了,除非外力因素。

  2、外部短路:1AH以下的锂电池外短路导致的燃烧后爆炸不多见,通常都是出现鼓胀或干脆把极耳烧断,个人分析过的是动力电池或大容量手机电池外短路导致的燃烧。这个涉及到客户使用不当——装金属外盒时不考虑极耳绝缘,在装机现场就出现锂电池冒烟燃烧异常;动力电池也常见结构固定措施不足,在用户使用过程锂电池组晃动引起电池外部绝缘保护膜破损或者连接线皮破损,最终导致短路燃烧。

  3、过充爆炸:这个是最危险的,也是企业最怕出现的,但,还是偶尔会出现。从了解的情况来看有两点:a、用户不按要求使用匹配的充电器,从而破坏保护线路且用户往往充电都是不限时充的,这种情况不炸都难;b、锂电池配组不合理且保护板失效,这种情况下也会炸的一塌糊涂,单节电池同理。

  以上3点都是比较常见的原因,综合来说:结构设计考虑周全和用户按规格书使用是避免锂电池燃烧或爆炸的主要方向,相信目前各大电芯生产厂家已经有了很合理的改善措施了,小鱼儿玄机2站小编觉得开发出更安全的材料才是实现锂电池安全的王道。

  锂电池过热和爆炸事件案例:

  如今,锂电池在电子设备中已经司空见惯,包括智能手机、笔记本电脑、电动车、甚至是飞机都在大量使用锂电池,但是最近三星电子GalaxyNote7旗舰手机发生了电池过热和爆炸事件,令消费者重新审视锂电池的安全性。

  据美媒报道,上周,美国联邦航空管理局发出消费者警告,建议在飞机上不要打开Note7手机或是充电,甚至不要放在托运行李中。许多国际航空公司也制定了类似的限制措施。另外,美国消费者产品安全委员会也已经发出建议,停止为Note7手机充电。

  如何防止锂电池爆炸?

  1、使用合格充电器:充电时间是锂电池爆炸事件的高发期。原装充电器或者大厂家生产的合格充电器比兼容充电器更能保证电池安全;

  2、使用可靠的电池:尽量购买正规厂家电池或市面知名品牌锂电池,不要为省钱而购买“二手货”或“水货”,这类电池可能经过维修,不如原装电池可靠。

  3、不要将电池置于极端环境:高温、碰撞等都是电池爆炸的重要诱因,尽量让电池处在一个稳定的环境中,远离高温的地方。

  4、合理组装跟维护:不少人喜欢买二手电芯重组电池,更有人“胆大心细”买电芯自己DIY组装电池。但不当组装跟误操作也容易酿成事故,尤其电池保护板的选择,好的保护板元件的排列跟选择,保护印刷PBC的合理布局都是很重要的,而保护的损坏往往成为电池杀手跟酿成悲剧的罪魁祸首。

  日常生活中,锂电池几乎随处可见,大到电动汽车,小到电脑主板电池,锂电池已经成为了人们不可或缺的一部分。由此可见,锂电池燃烧或爆炸发生的事故会带来巨大的损失和安全隐患。因此,研究锂离子电池的爆炸机理对提高锂离子电池的安全性有重要的意义。但是随着材料技术的进步,锂电池设计、制造、检测和使用诸方面要求的认识不断加深,未来的锂离子电池会变得更安全。

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