產(chǎn)生電池爆炸一般有幾種情況？使用鋰電池都會出現(xiàn)哪些常見問題？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-15 22:17
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一、電壓不一致，個別偏低
1．自放電大造成電壓低
電芯自放電大，使其電壓降低比其它快，電壓低可以通過存貯后檢電壓來消除。
2．荷電不均造成電壓低
電池檢測后在荷電時，由于接觸電阻或檢測柜荷電電流不一致造成電芯荷電不均。在短時間存放（12小時）測電壓差別很小，但長期存放時電壓差別較大，這種低電壓并無質(zhì)量問題，可以通過充電解決。在生產(chǎn)中荷電后存放超24小時測電壓。
二、內(nèi)阻偏大
1．檢測設備差別造成
如果檢測精度不夠或者不能消除接觸電組，將造成顯示內(nèi)阻偏大，應采用交流電橋法原理測試內(nèi)阻儀器檢測。
2．存放時間過長
鋰電池存放過長，造成容量損失過大，內(nèi)部鈍化，內(nèi)阻變大，可以通過充放活化來解決。
3．異常受熱造成內(nèi)阻大
電芯在加工（點焊、超聲波等）使電池異常受熱，使隔膜產(chǎn)生熱閉合現(xiàn)象，內(nèi)阻嚴重增大。
三、鋰電池膨脹
1．鋰電池充電時膨脹
鋰電池在充電時，鋰電池會自然產(chǎn)生膨脹，但一般不超過0.1mm，但過充電就會造成電解液分解，內(nèi)壓增大，鋰電池膨脹。
2．加工時膨脹
一般是出現(xiàn)加工異常（如短路、過熱等）造成內(nèi)部受熱過大電解液分解，鋰電池膨脹。
3．循環(huán)時膨脹
電池在循環(huán)時，厚度會隨著循環(huán)次數(shù)增加而增加，但超過50周次以后基本不在增加，一般正常增加量在0.3~0.6mm，鋁殼較為嚴重，此種現(xiàn)象屬于正常電池反應造成。但如果增加殼體厚度或減少內(nèi)部物料可以適當減輕膨脹現(xiàn)象。
四、點焊后電池有掉電現(xiàn)象
鋁殼電芯在點焊后電壓低于3.7V，一般是因為點焊電流過大致使電芯內(nèi)部隔膜擊穿而短路，造成電壓下降過快。
一般是點焊位置不正確所致，正確點焊位置應該在底部或有標記“A”或“—”側面點焊，無標識側面和大面是不能點焊的。另外有些是點焊鎳帶可焊性太差，因此必須使用很大電流點焊，致使內(nèi)部耐高溫膠帶也不能起作用，造成電芯內(nèi)部短路。
點焊后電池掉電也有部分是由于電池本身自放電較大所致。
五、電池爆炸
產(chǎn)生電池爆炸一般有以下幾種情況：
1．過充爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電壓大于5V，造成電解液分解，電池內(nèi)部發(fā)生劇烈反應，電池內(nèi)壓迅速上升，電池爆炸。
2．過流爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電流過大造成鋰離子來不及嵌入，而在極片表面形成鋰金屬，穿透隔膜，正負極直接短路造成爆炸（很少發(fā)生）。
3．超聲波焊塑料外殼時爆炸
超聲波焊塑料外殼時，由于設備原因使其超聲波能量轉移至電池芯上，超聲波能量很大使電池內(nèi)部隔膜熔化，正負極直接短路，產(chǎn)生爆炸。
4．點焊時爆炸
點焊時電流過大造成內(nèi)部嚴重短路產(chǎn)生爆炸，另外，點焊時正極連接片直接與負極相聯(lián)，使正負極直接短路后爆炸。
5．過放爆炸
電池過放電或過流放電（3C以上）容易使負極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負極直接短路產(chǎn)生爆炸（很少發(fā)生）。
6．振動跌落時爆炸
電芯在劇烈振動或跌落時造成的電芯內(nèi)部極片錯位，直接嚴重短路而爆炸（很少發(fā)生）。
六、電池3.6V平臺低
1．檢測柜采樣不準或檢測柜不穩(wěn)定造成測試平臺低。
2．環(huán)境溫度過低造成平臺低（放電平臺受環(huán)境溫度影響很大）
七、加工不當造成
?。?）用力移動點焊正極連接片造成電芯正極接觸不良，使電芯內(nèi)阻大。
?。?）點焊連接片沒有焊牢，接觸電阻大，使電池內(nèi)阻大。
有關“手機爆炸”的新聞不絕于耳，假冒偽劣電池就是導致手機爆炸的元兇。目前手機所用電池多為鋰電池，專家提醒消費者，選購手機鋰離子電池時應注意以下幾點：
一、看容量一般的鎳鎘電池為500mAh或600mAh，鎳氫電池也不過800-900mAh；而鋰離子手機電池的容量一般都在1300-1400mAh之間，所以鋰離子電池充足電后使用的時間約是鎳氫電池的1.5倍，是鎳鎘電池的3.0倍左右。
二、看外觀正品電池防磨面均勻，采用的是PC材質(zhì)，無脆裂現(xiàn)象；假冒電池無防磨或過于粗糙，采用的是再生材質(zhì)，易脆裂。正品的手機電池表面色澤紋理清晰、均勻、干凈、無明顯劃痕及損傷。五金片無明顯劃痕及發(fā)黑、發(fā)綠現(xiàn)象，電池底殼顏色與手機機身一致，與手機配合良好，鎖扣可靠。
三、看標志原裝電池標貼應印有電池型號、種類、額定容量、標準電壓、正負極標志、制造廠名。
四、看保護裝置正品手機電池內(nèi)部應有過流保護器，在外部短路等導致電流過大的情況下，自動切斷回路，以免燒毀或損壞手機。如果在充電的過程中，發(fā)現(xiàn)電池嚴重發(fā)熱、冒煙、甚至爆炸，說明電池肯定是假的。
五、看防偽標志如NOKIA原裝電池的貼紙下暗藏斜印的NOKIA字樣，摩托羅拉電池的防偽商標呈菱形，并且無論從任何角度看，都閃爍有立體效果。相反，防偽標志色澤暗淡、立體感不足，便有可能是假貨。
六、測電壓如果用鎳鎘、鎳氫電池塊假冒鋰離子手機電池塊，就必須由5個單體電池組成，單個電池的充電電壓一般不超過1.55V，當電池塊的充電總電壓低于8.0V時就有可能是鎳鎘、鎳氫電池。
電池爆炸原因：
1、內(nèi)部極化較大；
2、極片吸水,與電解液發(fā)生反應氣鼓；
3、電解液本身的質(zhì)量,性能問題；
4、注液時候注液量達不到工藝要求；
5、裝配制程中激光焊焊接密封性能差,漏氣.測漏氣漏測；
6、粉塵,極片粉塵首先易導致微短路,具體原因未知；
7、正負極片較工藝范圍偏厚,入殼難；
8、注液封口問題,鋼珠密封性能不好導致氣鼓；
9、殼體來料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度；
三、爆炸類型分析
電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。
此處的外部系指電芯的外部，包含了電池組內(nèi)部絕緣設計不良等所引起的短路。當電芯外部發(fā)生短路，電子組件又未能切斷回路時，電芯內(nèi)部會產(chǎn)生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時，質(zhì)量好的隔膜紙，會將細孔關閉，電化學反應終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進而避免了爆炸發(fā)生。但是，細孔關閉率太差，或是細孔根本不會關閉的隔膜紙，會讓電池溫度繼續(xù)升高，更多的電解液汽化，最后將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒并爆炸。
內(nèi)部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬，會造成微短路。由于，針很細有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)過程造成，可觀察到的現(xiàn)象是電池漏電太快，多數(shù)可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由于毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機率不高。這樣的說法，可以從各電芯廠內(nèi)部都常有充電后不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發(fā)生爆炸事件，得到統(tǒng)計上的支持。因此，內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，主要還是因為過充造成的。因為，過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，刺穿點到處都是，到處都在發(fā)生微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最后高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都是爆炸收場。
但是過充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當時。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時，消費者就終止充電，帶手機出門。這時眾多的微短路所產(chǎn)生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過一段時間后，才發(fā)生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發(fā)現(xiàn)手機很燙，扔掉后就爆炸。
綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方面。其中過充防止及外部短路防止屬于電子防護，與電池系統(tǒng)設計及電池組裝有較大關系。電芯安全性提升之重點為化學與機械防護，與電池芯制造廠有較大關系。
1．自放電大造成電壓低
電芯自放電大，使其電壓降低比其它快，電壓低可以通過存貯后檢電壓來消除。
2．荷電不均造成電壓低
電池檢測后在荷電時，由于接觸電阻或檢測柜荷電電流不一致造成電芯荷電不均。在短時間存放（12小時）測電壓差別很小，但長期存放時電壓差別較大，這種低電壓并無質(zhì)量問題，可以通過充電解決。在生產(chǎn)中荷電后存放超24小時測電壓。
二、內(nèi)阻偏大
1．檢測設備差別造成
如果檢測精度不夠或者不能消除接觸電組，將造成顯示內(nèi)阻偏大，應采用交流電橋法原理測試內(nèi)阻儀器檢測。
2．存放時間過長
鋰電池存放過長，造成容量損失過大，內(nèi)部鈍化，內(nèi)阻變大，可以通過充放活化來解決。
3．異常受熱造成內(nèi)阻大
電芯在加工（點焊、超聲波等）使電池異常受熱，使隔膜產(chǎn)生熱閉合現(xiàn)象，內(nèi)阻嚴重增大。
三、鋰電池膨脹
1．鋰電池充電時膨脹
鋰電池在充電時，鋰電池會自然產(chǎn)生膨脹，但一般不超過0.1mm，但過充電就會造成電解液分解，內(nèi)壓增大，鋰電池膨脹。
2．加工時膨脹
一般是出現(xiàn)加工異常（如短路、過熱等）造成內(nèi)部受熱過大電解液分解，鋰電池膨脹。
3．循環(huán)時膨脹
電池在循環(huán)時，厚度會隨著循環(huán)次數(shù)增加而增加，但超過50周次以后基本不在增加，一般正常增加量在0.3~0.6mm，鋁殼較為嚴重，此種現(xiàn)象屬于正常電池反應造成。但如果增加殼體厚度或減少內(nèi)部物料可以適當減輕膨脹現(xiàn)象。
四、點焊后電池有掉電現(xiàn)象
鋁殼電芯在點焊后電壓低于3.7V，一般是因為點焊電流過大致使電芯內(nèi)部隔膜擊穿而短路，造成電壓下降過快。
一般是點焊位置不正確所致，正確點焊位置應該在底部或有標記“A”或“—”側面點焊，無標識側面和大面是不能點焊的。另外有些是點焊鎳帶可焊性太差，因此必須使用很大電流點焊，致使內(nèi)部耐高溫膠帶也不能起作用，造成電芯內(nèi)部短路。
點焊后電池掉電也有部分是由于電池本身自放電較大所致。
五、電池爆炸
產(chǎn)生電池爆炸一般有以下幾種情況：
1．過充爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電壓大于5V，造成電解液分解，電池內(nèi)部發(fā)生劇烈反應，電池內(nèi)壓迅速上升，電池爆炸。
2．過流爆炸
保護線路失控或檢測柜失控使充電電流過大造成鋰離子來不及嵌入，而在極片表面形成鋰金屬，穿透隔膜，正負極直接短路造成爆炸（很少發(fā)生）。
3．超聲波焊塑料外殼時爆炸
超聲波焊塑料外殼時，由于設備原因使其超聲波能量轉移至電池芯上，超聲波能量很大使電池內(nèi)部隔膜熔化，正負極直接短路，產(chǎn)生爆炸。
4．點焊時爆炸
點焊時電流過大造成內(nèi)部嚴重短路產(chǎn)生爆炸，另外，點焊時正極連接片直接與負極相聯(lián)，使正負極直接短路后爆炸。
5．過放爆炸
電池過放電或過流放電（3C以上）容易使負極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負極直接短路產(chǎn)生爆炸（很少發(fā)生）。
6．振動跌落時爆炸
電芯在劇烈振動或跌落時造成的電芯內(nèi)部極片錯位，直接嚴重短路而爆炸（很少發(fā)生）。
六、電池3.6V平臺低
1．檢測柜采樣不準或檢測柜不穩(wěn)定造成測試平臺低。
2．環(huán)境溫度過低造成平臺低（放電平臺受環(huán)境溫度影響很大）
七、加工不當造成
?。?）用力移動點焊正極連接片造成電芯正極接觸不良，使電芯內(nèi)阻大。
?。?）點焊連接片沒有焊牢，接觸電阻大，使電池內(nèi)阻大。
有關“手機爆炸”的新聞不絕于耳，假冒偽劣電池就是導致手機爆炸的元兇。目前手機所用電池多為鋰電池，專家提醒消費者，選購手機鋰離子電池時應注意以下幾點：
一、看容量一般的鎳鎘電池為500mAh或600mAh，鎳氫電池也不過800-900mAh；而鋰離子手機電池的容量一般都在1300-1400mAh之間，所以鋰離子電池充足電后使用的時間約是鎳氫電池的1.5倍，是鎳鎘電池的3.0倍左右。
二、看外觀正品電池防磨面均勻，采用的是PC材質(zhì)，無脆裂現(xiàn)象；假冒電池無防磨或過于粗糙，采用的是再生材質(zhì)，易脆裂。正品的手機電池表面色澤紋理清晰、均勻、干凈、無明顯劃痕及損傷。五金片無明顯劃痕及發(fā)黑、發(fā)綠現(xiàn)象，電池底殼顏色與手機機身一致，與手機配合良好，鎖扣可靠。
三、看標志原裝電池標貼應印有電池型號、種類、額定容量、標準電壓、正負極標志、制造廠名。
四、看保護裝置正品手機電池內(nèi)部應有過流保護器，在外部短路等導致電流過大的情況下，自動切斷回路，以免燒毀或損壞手機。如果在充電的過程中，發(fā)現(xiàn)電池嚴重發(fā)熱、冒煙、甚至爆炸，說明電池肯定是假的。
五、看防偽標志如NOKIA原裝電池的貼紙下暗藏斜印的NOKIA字樣，摩托羅拉電池的防偽商標呈菱形，并且無論從任何角度看，都閃爍有立體效果。相反，防偽標志色澤暗淡、立體感不足，便有可能是假貨。
六、測電壓如果用鎳鎘、鎳氫電池塊假冒鋰離子手機電池塊，就必須由5個單體電池組成，單個電池的充電電壓一般不超過1.55V，當電池塊的充電總電壓低于8.0V時就有可能是鎳鎘、鎳氫電池。
電池爆炸原因：
1、內(nèi)部極化較大；
2、極片吸水,與電解液發(fā)生反應氣鼓；
3、電解液本身的質(zhì)量,性能問題；
4、注液時候注液量達不到工藝要求；
5、裝配制程中激光焊焊接密封性能差,漏氣.測漏氣漏測；
6、粉塵,極片粉塵首先易導致微短路,具體原因未知；
7、正負極片較工藝范圍偏厚,入殼難；
8、注液封口問題,鋼珠密封性能不好導致氣鼓；
9、殼體來料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度；
三、爆炸類型分析
電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。
此處的外部系指電芯的外部，包含了電池組內(nèi)部絕緣設計不良等所引起的短路。當電芯外部發(fā)生短路，電子組件又未能切斷回路時，電芯內(nèi)部會產(chǎn)生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時，質(zhì)量好的隔膜紙，會將細孔關閉，電化學反應終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進而避免了爆炸發(fā)生。但是，細孔關閉率太差，或是細孔根本不會關閉的隔膜紙，會讓電池溫度繼續(xù)升高，更多的電解液汽化，最后將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒并爆炸。
內(nèi)部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬，會造成微短路。由于，針很細有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)過程造成，可觀察到的現(xiàn)象是電池漏電太快，多數(shù)可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由于毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機率不高。這樣的說法，可以從各電芯廠內(nèi)部都常有充電后不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發(fā)生爆炸事件，得到統(tǒng)計上的支持。因此，內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，主要還是因為過充造成的。因為，過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，刺穿點到處都是，到處都在發(fā)生微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最后高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都是爆炸收場。
但是過充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當時。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時，消費者就終止充電，帶手機出門。這時眾多的微短路所產(chǎn)生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過一段時間后，才發(fā)生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發(fā)現(xiàn)手機很燙，扔掉后就爆炸。
綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方面。其中過充防止及外部短路防止屬于電子防護，與電池系統(tǒng)設計及電池組裝有較大關系。電芯安全性提升之重點為化學與機械防護，與電池芯制造廠有較大關系。
