兩家鋰電池廠爆炸，原因是高溫還是？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-18 13:42
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我也曾目睹展會(huì)上無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中撞墻后落地鋰電池立馬爆炸著火，事實(shí)上，鋰電池的熱活性是很大，但是引發(fā)起爆炸的原因還是蠻多的，例如：
1.溫度。影響鋰電池安全性的因素有多，其中電池材料對(duì)鋰電池的安全性有重要影響，因?yàn)殡姵夭牧弦话愣季哂袩峄钚?，?dāng)電池溫度持續(xù)升高時(shí)，其內(nèi)部就會(huì)進(jìn)行許多熱反應(yīng)，當(dāng)熱量不能及時(shí)散失時(shí)，很容易引起電池安全事故，所以鋰電池正負(fù)極材料的選擇對(duì)于電池安全性能具有重要影響。
2.制造工藝。電池的制造工藝也是影響電池安全性能的重要因素，其中最主要的有三方面因素，分別為正負(fù)極容量配比、漿料均勻度控制、涂布質(zhì)量控制，其中正負(fù)極容量配比關(guān)系到電池的使用壽命以及安全性能，為了保證電池的安全性能，需要充分考慮電池充電時(shí)的正負(fù)極循環(huán)特性以及負(fù)極接受鋰的能力。漿料均勻度直接影響電池活性物質(zhì)在電極上分布的均勻性，漿料不均勻，電池充放電時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)極材料膨脹與收縮的現(xiàn)象。而涂布質(zhì)量控制不好很容易引起電池內(nèi)部短路，另外，涂布的厚度以及均勻性會(huì)影響活性物質(zhì)的嵌入和脫出。
在使用過(guò)程中，大電流（外短路，內(nèi)短路）導(dǎo)致的過(guò)熱引起爆炸；破裂也可能使充電后不穩(wěn)定的負(fù)極（沉積有鋰）接觸空氣導(dǎo)致大量放熱/或負(fù)極容量不足；過(guò)充/過(guò)放也會(huì)引起爆炸。
鋰電池爆炸的威力有多大？
知乎網(wǎng)友飛魚一半：爆炸威力我也不知道怎么量化表征，我覺(jué)得帶硬殼的鋰離子電池爆炸起來(lái)還是很有破壞性的。就2.5Ah的18650爆炸起來(lái)，就可以把鋼殼完全炸開，不是把蓋子頂開那種，是把鋼殼炸成一個(gè)片。
知乎網(wǎng)友饞老呸：感性描述下鋰離子電池的爆炸威力。外殼為鋁合金，尺寸為20120300（mm）、電芯正極為錳酸鋰的容量為50AH的電池做過(guò)沖測(cè)試時(shí)發(fā)生爆炸：3米高屋頂熏黑，離電池半米左右的墻炸穿一個(gè)洞（墻體是磚還是夾芯板忘了），門窗玻璃碎裂。還好炸的時(shí)候木有人。
知乎網(wǎng)友鄭娜：攜帶用鋰電池UL規(guī)范：扔到火里電池爆炸時(shí)要求爆炸半徑不大于1m。當(dāng)然，毫安時(shí)容量越大，爆炸威力越大。如同一個(gè)鞭炮和一掛鞭炮爆炸的區(qū)別。“例外：圓柱形電池容量小于300mAh或鈕扣電池，如果測(cè)試表明沒(méi)有這些危險(xiǎn)則不要求標(biāo)識(shí)。”
鋰電池在滿電量爆炸和空電量爆炸時(shí)能量有多大區(qū)別？
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的爭(zhēng)論有兩個(gè)派別，一種人為爆炸和滿點(diǎn)/空電沒(méi)有關(guān)系（無(wú)關(guān)派），一種認(rèn)為有關(guān)系（相關(guān)派）。
無(wú)關(guān)派代表：知乎網(wǎng)友兀丐。
“如何爆炸？大家都知道電池是個(gè)鐵皮的封閉體系（鋁塑膜的會(huì)變成氣球爆炸），而目前電池內(nèi)部都是液體的有機(jī)電解質(zhì)，當(dāng)出現(xiàn)高熱或者過(guò)充時(shí)，有機(jī)物非常容易分解氣化，導(dǎo)致電池內(nèi)壓力驟升，從而導(dǎo)致爆炸。
從這里可以看出，爆炸主要是由于電解液的分解及氣化導(dǎo)致，與滿電，空電沒(méi)有關(guān)系。如果從引發(fā)角度來(lái)看，滿電的電池容易引發(fā)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(huì)比較大。”
相關(guān)派代表：知乎網(wǎng)友Mark。
“滿電的電池和空電的電池爆炸起來(lái)區(qū)別還是很大的。這兩種狀態(tài)的電池爆炸起火的機(jī)理是不太一樣。
先看看鋰離子電池的電池總反應(yīng):LiCoO2 +6C →Li1-xCoO2+LixC
電池在空電量的時(shí)候，從理想狀態(tài)假設(shè)，電池內(nèi)部的狀態(tài)就是反應(yīng)式左邊的狀態(tài)。電池負(fù)極可以看做是石墨，正極就是鈷酸鋰，這兩種物質(zhì)都是很穩(wěn)定的。鈷酸鋰在290℃才開始反應(yīng)，石墨就更不用說(shuō)了。而且電池里面沒(méi)有能量，所以空電電池基本上很穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生起火爆炸的情況?，F(xiàn)有的測(cè)試基本上都不能讓空電的電池起火（擠壓、重錘、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(jī)理是內(nèi)部電解液高熱下迅速氣化，撐爆殼體，可燃性氣體及正負(fù)極上殘余的電解液與明火相遇起火。
總的來(lái)說(shuō)，空電電池爆炸，正負(fù)極的活性物基本上是不參與反應(yīng)的。
現(xiàn)在說(shuō)說(shuō)滿電的情況。電池滿電的狀態(tài)就是電池反應(yīng)式右邊的狀態(tài)，正極是脫鋰態(tài)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(fù)極是嵌鋰碳LiC6。
寧德時(shí)代與沃特瑪?shù)钠鸱兓凵涑鲂袠I(yè)火熱背后尷尬的處境。過(guò)去一段時(shí)間，資本的涌入為動(dòng)力電池行業(yè)帶來(lái)的僅僅是表面的繁榮，行業(yè)實(shí)際競(jìng)爭(zhēng)卻異常殘酷。
短短一個(gè)月內(nèi)，兩家動(dòng)力電池企業(yè)登上了“頭條”，不同的是，他們的經(jīng)歷可謂“冰火兩重天”。
從2018年7月1日起，深圳市沃特瑪電池有限公司的全體職工，將被迫接受放假半年的現(xiàn)實(shí)。記者拿到一份沃司［2018］16號(hào)通知，文件內(nèi)容顯示：“為解決因公司訂單不足、資金困難給全體職工帶來(lái)的職業(yè)發(fā)展影響，經(jīng)公司高層戰(zhàn)略研究決定：自2018年7月1日起全體職工放假六個(gè)月。”
什么原因讓深圳市沃特瑪電池有限公司的全體職工，放假半年
就在沃特瑪掙扎在“訂單不足、資金困難”的泥潭中時(shí)，另一邊的寧德時(shí)代于6月11日實(shí)現(xiàn)了上市。在拉出八個(gè)漲停板之后，如今的寧德時(shí)代市值超過(guò)1600億元。
什么原因讓深圳市沃特瑪電池有限公司的全體職工，放假半年
寧德時(shí)代與沃特瑪?shù)钠鸱兓凵涑鲂袠I(yè)火熱背后尷尬的處境。過(guò)去一段時(shí)間，資本的涌入為動(dòng)力電池行業(yè)帶來(lái)的僅僅是表面的繁榮，行業(yè)實(shí)際競(jìng)爭(zhēng)卻異常殘酷。“中國(guó)動(dòng)力電池配套企業(yè)已經(jīng)從2015年的大約150家降到了2017年的100家左右，1／3的企業(yè)已經(jīng)被淘汰出局。”6月27日，在青海舉行的2018中國(guó)（青海）鋰產(chǎn)業(yè)與動(dòng)力電池國(guó)際高峰論壇上，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰告訴記者。
幾家歡喜幾家愁，動(dòng)力電池行業(yè)普遍存在的問(wèn)題被折射出來(lái)：如上游價(jià)格暴漲，補(bǔ)貼退坡后新能源汽車企業(yè)又不斷下壓供應(yīng)商采購(gòu)價(jià)格等。整體看來(lái)，動(dòng)力電池企業(yè)的生存格外艱辛。
原材料價(jià)格上漲 補(bǔ)貼下滑雙重壓力
盡管近期鋰、鈷等上游材料價(jià)格出現(xiàn)了回調(diào)，但在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，鋰、鈷等價(jià)格上漲迅猛。與此同時(shí)，受購(gòu)置補(bǔ)貼退坡的影響，車企還需要轉(zhuǎn)移成本。雙重壓力之下，使動(dòng)力電池企業(yè)感到較大的資金壓力，甚至開始出現(xiàn)經(jīng)營(yíng)困難的現(xiàn)象。
什么原因讓深圳市沃特瑪電池有限公司的全體職工，放假半年
“上游資源開發(fā)技術(shù)瓶頸導(dǎo)致了我們自產(chǎn)率偏低，因此資源的供給出現(xiàn)了收緊，所以價(jià)格飛漲，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈成本壓力陡升。”陳清泰表示。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)動(dòng)力型鋰電池的出貨量達(dá)到了39．1億瓦時(shí)，占鋰電行業(yè)總體規(guī)模約50％。其中汽車動(dòng)力電池的出貨量達(dá)到了38GWh，占全球汽車動(dòng)力電池出貨量的65．4％。據(jù)陳清泰預(yù)測(cè)，“鋰電池的規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)鋰鈷需求的進(jìn)一步提升。”
據(jù)陳清泰介紹：“全球鋰、鈷、鎳資源呈現(xiàn)寡頭壟斷的特征。中國(guó)鋰資源雖然豐富，但稟賦不佳，利用率相對(duì)較低，而鎳、鈷資源匱乏，對(duì)外依存度較高。” 陳清泰認(rèn)為：“從長(zhǎng)期來(lái)看存在著資源安全的風(fēng)險(xiǎn)。”
與此同時(shí)，根據(jù)目前國(guó)家發(fā)布的2017～2018年新能源車新的補(bǔ)貼政策，總體上國(guó)家補(bǔ)貼比2016年退坡20％，地方補(bǔ)貼不得超過(guò)國(guó)家補(bǔ)貼的50％。補(bǔ)貼的退坡給新能源汽車企業(yè)帶來(lái)巨大壓力，而為了壓縮成本，這一壓力又快速傳導(dǎo)至動(dòng)力電池企業(yè)。這也導(dǎo)致動(dòng)力電池企業(yè)同時(shí)面臨雙重壓力。
