動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)燃燒或爆炸的原因分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-31 22:55
點(diǎn)擊量：次
鋰電池安全嗎?鋰離子電池受熱會(huì)爆炸嗎?鋰電池的安全可靠性是指鋰離子電池在正常使用條件下不失控的概率。為了避免潛在的熱失控,預(yù)防應(yīng)該第一要?jiǎng)?wù):找出潛在的鋰電池安全失敗的原因,找出潛在的鋰電池安全失敗的測(cè)試方法,并找出這些措施,以避免或減少這些潛在安全故障的發(fā)生。
動(dòng)力鋰電池組。JPG
鋰電池安全嗎?
最常用的鋰電池存在嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。
▲針刺、短路、擠壓
當(dāng)鋰電池變短，擠壓或擠壓，內(nèi)部隔膜破裂，溫度突然爆炸，導(dǎo)致爆炸。特別是對(duì)于安全性能較差的鋰電池，時(shí)間更短，一般在5秒左右。
帶來(lái)熱沖擊
所謂熱休克是指環(huán)境溫度突然升高的現(xiàn)象。如果溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致鋰電池負(fù)極表面的SEI膜分解，從而導(dǎo)致放熱反應(yīng)。如果電池散熱不好，內(nèi)部溫度會(huì)迅速升高，導(dǎo)致通貨緊縮。
使過(guò)度充電
如果鋰電池過(guò)度充電，多余的電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，這將導(dǎo)致電池本體溫度升高的損害。這個(gè)問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)在沒(méi)有完全保護(hù)的充電器或電子產(chǎn)品上。
鋰電池安全措施
鋰電池有這么多的問(wèn)題，有足夠的安全措施是很自然的。廠家一般采用三種常見(jiàn)的安全措施，一是關(guān)閉隔膜，當(dāng)發(fā)生針刺或擠壓時(shí)，要保證隔膜迅速附著，防止內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)。其次，PTC的電阻隨著溫度的升高而增大。當(dāng)電池出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，電阻增大，從而降低電流，保證電池安全。這類似于保險(xiǎn)絲。第三個(gè)是安全閥。如果電池內(nèi)部的氣壓增加，安全閥會(huì)爆裂，釋放內(nèi)部壓力，保證電池不會(huì)爆炸。
鋰電池的安全問(wèn)題主要分為兩方面:過(guò)度熱失控和自感熱失控。其中，熱失控的濫用是可以預(yù)測(cè)的，可以通過(guò)測(cè)試來(lái)評(píng)估，可以通過(guò)保護(hù)措施來(lái)改善;然而，自感熱失控是不可預(yù)測(cè)的，不能通過(guò)測(cè)試評(píng)估或通過(guò)質(zhì)量管理完全消除。目前所有的安全措施都不能完全消除鋰離子電池的安全隱患。
鋰離子電池受熱會(huì)爆炸嗎?
鋰離子電池幾乎無(wú)處不在，為手機(jī)、平板電腦、相機(jī)和筆記本電腦提供動(dòng)力。但鋰離子電池有時(shí)會(huì)因事故過(guò)熱或爆炸。在電池容量越來(lái)越大的今天，用戶的安全問(wèn)題也格外引人注目。
以手機(jī)中常用的鋰離子電池為例:電池內(nèi)部除了正極和負(fù)極以外的所有空間都充滿了LiPF8有機(jī)電解質(zhì)溶液。為了防止液體流失，應(yīng)該用外殼密封。當(dāng)外部加熱達(dá)到一定溫度時(shí)，液體會(huì)膨脹并引起爆炸。同樣，鋰電池因充放電過(guò)熱而爆裂。
動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)燃燒或爆炸的原因
鋰電池放熱的副作用導(dǎo)致熱失控，點(diǎn)燃電解質(zhì)等可燃物質(zhì);
在電力電池系統(tǒng)的高壓電路中，局部連接電阻過(guò)大。當(dāng)大電流通過(guò)電路時(shí)，溫度上升，直到達(dá)到燃點(diǎn)溫度，從而點(diǎn)燃動(dòng)力電池系統(tǒng)內(nèi)的可燃物質(zhì)。
動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的外燃導(dǎo)致動(dòng)力電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度不斷上升至燃點(diǎn)溫度，點(diǎn)燃內(nèi)部可燃物質(zhì)。
任何一種鋰電池過(guò)度充電都會(huì)導(dǎo)致電池性能?chē)?yán)重?fù)p壞，甚至發(fā)生爆炸。為了防止密封的金屬外殼爆炸，鋰電池的頂部有一個(gè)安全閥，這是每個(gè)18650電池的標(biāo)準(zhǔn)配置，也是最重要的防爆屏障。當(dāng)電池內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí)，頂部安全閥打開(kāi)排氣，以釋放壓力，防止爆炸。
