從宏觀來看，鋰電池爆炸產(chǎn)生的原因是什么你知道嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-14 20:13
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電動自行車用鋰電池成本-鐵鋰
前幾天，又聽到了某著名電動自行車在用戶家中充電時爆炸了，還有一位老人家受傷；
這已經(jīng)是該品牌第三次發(fā)生爆炸事件了：
第一次為2012年1月一位在校大學(xué)生在行駛的時候爆炸了，當(dāng)時電池內(nèi)的小電芯如子彈一樣噴射而出，所幸沒有人員受傷；
第二次為2012年3月，也是在用戶家里充電，結(jié)果把用戶的房子都燒了，預(yù)計損失為18萬；
第三次就是前幾天的事情了。
本人作為一名資深的鋰電行業(yè)技術(shù)人員，非常不愿意聽到有關(guān)鋰電池爆炸的新聞，但是從技術(shù)的角度，出點(diǎn)問題也好，方便分析原因。
從宏觀來看，鋰電池爆炸產(chǎn)生的原因來自3方面：電芯、Pack組裝、用戶的濫用。
目前，電動自行車市場處于一種惡性競爭的環(huán)境，成本越壓越低，便宜沒好貨，這也是導(dǎo)致電池頻繁出問題的原因，不僅電芯的成本壓到最低，Pack的設(shè)計也是能省則省。
下面便是本帖的重點(diǎn)：電動自行車用鋰電池的成本分析----包含電芯和Pack，本帖以36V10Ah的Pack為例分析。
1、電芯部分
一顆10AhLFP電芯：電芯理論材料成本為26.7元，收成率一般可以達(dá)到90%，人工成本和管理費(fèi)用大約為0.5元/Ah，所以電芯部分單體總的成本為34.7元；
正極活性物質(zhì)LFP用量大約85g，按照市價70元/Kg計算，活性物質(zhì)成本為5.95元，占材料理論總成本的22.3%；
負(fù)極活性物質(zhì)用量大約為39.4g，按照市價75元/Kg計算，活性物質(zhì)成本為2.96元，占材料理論總成本的11.1%；
隔膜材料用量大約為0.87平方，按照市價6.3元/平方計算，隔膜成本約為5.48元，占材料理論總成本的20.5%；
電解液用量大約為45g，按照市價80元/Kg計算，電解液成本約為5.63元，占材料理論總成本的21.1%；
四大主材的成本占了電芯理論總成本的75%，符合常規(guī)電芯的設(shè)計了；
根據(jù)個人近8年的技術(shù)經(jīng)驗，該材料體系做成的電池，常溫0.5C充放循環(huán)1000次不成問題。
2、Pack部分
一個36V的Pack，所用LFP單體電芯數(shù)量為12Pcs，所以電池總的成本為34.7*12=416.4元；
保護(hù)板部分，價格差別也是天上和地下，一般的低檔板，價格約30元/塊，所帶的功能為：
有過充、過放、短路保護(hù)，沒有溫控，沒有平衡功能，一般都是純硬件板，失效率相對軟件板要低。
充電器，低端的充電器也就40元/Pcs；
電池盒、線材以及電器元件，總計20元/pcs。
所以，整個36V10AhPack（含電芯、保護(hù)板、盒子、充電器）的總成本為：416.4+30+40+20=506.4元。
含上20%毛利的報價也就600元多一點(diǎn)。
其他的Pack組合大家可以自己去計算一下。
銅箔按照制造工藝可以分為：電解銅箔和壓延銅箔。2000年3月美國電子電路互聯(lián)與封裝協(xié)會（IPC）發(fā)布了“印制板用金屬箔” （IPC—4562）。IPC—4562標(biāo)準(zhǔn)是一部全面規(guī)范銅箔品種、等級、性能的世界權(quán)威性標(biāo)準(zhǔn)。它具有世界先進(jìn)性，它代替了原世界大多數(shù)銅箔廠家所執(zhí)行的IPC—MF—150G標(biāo)準(zhǔn)。IPC-4562規(guī)定了金屬箔的種類及代號：E-電解銅箔，W-壓延銅箔。電解銅箔是指用電沉積制成的銅箔（electrodeposited copper foil）；壓延銅箔即用輥壓法制成的銅箔，亦稱為鍛壓銅箔（wrought copper foil）。
目前鋰電池里面，用的最多的還是電解類銅箔。電解銅箔是采用硫酸銅溶液為原材料，銅離子在鈦或者不銹鋼制的旋轉(zhuǎn)陰極上析出，將析出的銅箔連續(xù)剝離而制成銅箔。然后依據(jù)使用要求對表面進(jìn)行處理。
電解銅箔的幾個定義：
陰極面：指靠近陰極輥的一面，這一面出來就是光面；
陽極面：指不靠陰極輥的一面，這一面出來的一般是毛面。
根據(jù)銅箔后期的處理，可以將銅箔分為：單面毛、雙面毛和雙面光。
單面毛就是直接將電解出來的銅箔經(jīng)過防氧化處理而得到的銅箔。
雙面毛就是將電解出來的銅箔靠陰極輥的光面再經(jīng)過表面處理機(jī)進(jìn)行毛化處理（鍍上一層銅粒子），再經(jīng)防氧化處理而得到的箔。
雙面光就是將電解出來的陽極毛面經(jīng)過特殊工藝處理使銅箔的結(jié)晶結(jié)構(gòu)變得平滑、細(xì)致，致使該面的顏色、粗糙度和光面接近，再經(jīng)過防氧化處理。
早期，鋰電池里面都是用單面毛，但由于兩面的一致性較差，而使得整個批次間的電池一致性也有問題，所以，現(xiàn)在大多數(shù)廠家都是采用雙面光銅箔。再者，毛面的晶粒和光面的晶粒也不一樣，毛面與活性物質(zhì)的接觸為點(diǎn)狀，光面為面接觸，所以對電池的內(nèi)阻和粘結(jié)性影響也是不一樣的。另外，不同的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使得光面銅箔的抗拉強(qiáng)度和延伸率都要較毛面的好。
對于銅箔的關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)有：
1、 表面粗糙度，這個對粘結(jié)性是個重要參數(shù)，尤其是油性負(fù)極；
2、 表面張力，dyne指數(shù)一定要小，這樣才能使?jié){料均勻的鋪散開，表面張力的大小和表面鍍層元素有關(guān)系，目前，國內(nèi)箔材基本都是鍍鎳和鍍鋅，這樣表面張力比較大，但是國外的都是鍍鉻，防氧化能力更強(qiáng)，而且表面張力更小。日本箔材和臺灣的箔材基本都是鍍鉻。
其他都是常規(guī)指標(biāo)，例如：
1、 厚度；
2、 面密度；
3、 常態(tài)抗拉；
4、 常態(tài)伸長率；
5、 高溫抗拉；
6、 高溫伸長率；
7、 外觀等。
目前，國內(nèi)銅箔主要的問題點(diǎn)：兩面粗糙度不一致比較嚴(yán)重、批次間粗糙度不穩(wěn)定；表面防氧化能力不足；表面張力過大。急需改善。
