鋰電池到底是動力之源還是定時炸彈？鋰電池防爆指南！
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-23 19:36
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尋究電池著火之謎 一般來說，目前的筆記本鋰電池組本身都具備較為完善的保護功能。它不僅僅由串/并聯的多個電芯組成，本身還包含兩種電路基板模塊：保護電路基板(Protection PCB) 模塊及Smart Battery Gauge Board 模塊，其一整套的電池保護設計 包括第一級保護IC(防止電池過充、過放、短路)、第二級保護IC(防止第二次過壓)、保險絲、LED指示、溫度調節(jié)等部件。 在多級保護機制下，即使是在電源充電器、筆記本電腦出現異常的情況下，筆記本電池也只能轉為自動保護狀態(tài)，如果情況不嚴重，往往在重新插拔后還能正常工作，不會發(fā)生爆炸。面對筆記本電池發(fā)生爆炸的嚴重事實，記者請教了電化專業(yè)人士以及某知名廠商的設計工程師。
教你分辨假冒偽劣電池
據介紹，目前市面上的假冒偽劣電池存在的普遍問題是：電池內的核心部件電池芯片的質量差，充電量不足，放電時間短，抗破壞性能差，所標電池容量與實際不符等。
而正品的手機電池一般具有以下外觀特征：電池標貼采用二次印刷技術，在一定光線下，從斜面看，條形碼部分的顏色明顯比其他部分更黑，且用手摸上去，感覺比其他部分稍凸，很多原裝電池都有這種特點。一般來說，性能優(yōu)越的手機電池，內部有過流保護裝置，一旦在手機外部發(fā)生短路，引發(fā)很大沖擊電流時，該過流保護裝置可以自動將充電回路切斷，以避免手機電池因大電流沖擊而發(fā)生損壞或燒毀現象。而劣質電池中，很有可能沒有過流保護裝置，這樣電池經過長時間充電，可能會出現電池外殼滾燙的現象，嚴重的話可能出現冒煙現象。如果電池充電沒有多久，就出現發(fā)燙現象，那么該電池十有八九是次品。
安全使用手機
盡量使用原裝電池與原裝充電器；不要將電池放在高溫環(huán)境下，同時也要避免夏天陽光的直射；在充電時盡量不要打電話；不要將手機掛在胸前；盡量將手機放在包里；手機在使用的過程中碰到水，必須立即關掉手機電源取出電池，盡快送修，或用電吹風吹干手機內部的水分(只可用暖風)，也可減緩水分腐蝕機板的程度；在清潔手機時，可用軟布沾低濃度的餐具清洗劑擦拭，而后用軟布浸入溫水，擰干后擦拭，注意千萬不要用其他化學試劑。
教你分辨假冒偽劣電池
據介紹，目前市面上的假冒偽劣電池存在的普遍問題是：電池內的核心部件電池芯片的質量差，充電量不足，放電時間短，抗破壞性能差，所標電池容量與實際不符等。
而正品的手機電池一般具有以下外觀特征：電池標貼采用二次印刷技術，在一定光線下，從斜面看，條形碼部分的顏色明顯比其他部分更黑，且用手摸上去，感覺比其他部分稍凸，很多原裝電池都有這種特點。一般來說，性能優(yōu)越的手機電池，內部有過流保護裝置，一旦在手機外部發(fā)生短路，引發(fā)很大沖擊電流時，該過流保護裝置可以自動將充電回路切斷，以避免手機電池因大電流沖擊而發(fā)生損壞或燒毀現象。而劣質電池中，很有可能沒有過流保護裝置，這樣電池經過長時間充電，可能會出現電池外殼滾燙的現象，嚴重的話可能出現冒煙現象。如果電池充電沒有多久，就出現發(fā)燙現象，那么該電池十有八九是次品。
安全使用手機
盡量使用原裝電池與原裝充電器；不要將電池放在高溫環(huán)境下，同時也要避免夏天陽光的直射；在充電時盡量不要打電話；不要將手機掛在胸前；盡量將手機放在包里；手機在使用的過程中碰到水，必須立即關掉手機電源取出電池，盡快送修，或用電吹風吹干手機內部的水分(只可用暖風)，也可減緩水分腐蝕機板的程度；在清潔手機時，可用軟布沾低濃度的餐具清洗劑擦拭，而后用軟布浸入溫水，擰干后擦拭，注意千萬不要用其他化學試劑。
近段時期，連續(xù)曝出的筆記本電池爆炸事件，將筆記本電池一次次推向了風口浪尖，用戶也為此心有余悸，鋰電池到底是動力之源還是定時炸彈？
1 .容量低
a. 附料量偏少；
b. 極片兩面附料量相差較大；
c. 極片斷裂；
d. 電解液少；
e. 電解液電導率低； ( 吸水 )
f. 正極與負極配片未配好；
g. 隔膜孔隙率小；
h. 膠粘劑老化→附料脫落；
i. 卷芯超厚（未烘干或電解液未滲透）
j. 分容時未充滿電；
k. 正負極材料比容量小。
2 .內阻高
a. 負極片與極耳虛焊；
b. 正極片與極耳虛焊；
c. 正極耳與蓋帽虛焊；
d. 負極耳與殼虛焊；
e. 鉚釘與壓板接觸內阻大；
f. 正極未加導電劑；
g. 電解液鋰鹽濃度低；
h. 電池曾經發(fā)生短路；
i. 隔膜紙孔隙率小。
3 .電壓低
a. 副反應（電解液分解；正極有雜質；有水）；
b. 未化成好（ SEI 膜未形成安全）；
c. 客戶的線路板漏電（指客戶加工后送回的電芯）；
d. 客戶未按要求點焊（客戶加工后的電芯）；
e. 毛刺；
f. 微短路；
g. 負極產生枝晶。
4 .厚度大
a. 副反應（電解液分解；正極有雜質；有水）；
b. 未化成好（ SEI 膜未形成安全）；
c. 客戶的線路板漏電（指客戶加工后送回的電芯）；
d. 客戶未按要求點焊（客戶加工后的電芯）；
e. 毛刺；
f. 微短路；
g. 負極產生枝晶。
5 .循環(huán)性能差
a. 未化成好（ SEI 膜不完整、致密）；
b. 烘烤溫度過高→粘合劑老化→脫料；
c. 負極比容量低；
d. 正極附料多而負極附料少；
e. 蓋帽漏氣，焊縫漏氣；
f. 電解液分解，電導率降低。 ( 內阻增加 )
6 .平臺低
主要取決于正極材料的結構與形貌,以 LiCoO2 為例 :
粒徑小 , 層狀結構好 , 表面形貌平整 , 則電壓平臺好.
7 .爆炸
a. 過充；
b. 隔膜閉合效應差；
c. 內部短路.
LiCoO 2 + 6C === Li 1-x CoO 2 + Li x C 6
據分析，鋰電池爆炸無外乎由短路或過充引起，最大的可能性一種是鋰電池在制造時，因為制造工藝本身的紕漏，而使產品存在著隨時可能發(fā)生的安全隱患，比如應當絕緣的兩極之間出現了金屬粉塵或銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，造成微短路等。前者情況最為嚴重，將直接造成短路并大量產熱，導致部分電解液汽化，將電池外殼撐大。除此之外，還有一種比較特殊的情況，電源充電器或者筆記本電腦因為特殊原因，瞬間向鋰電池提供高電壓/強電流導致的嚴重過充，如充電電壓由12.6V突然升到12.9V甚至更高，這時會有一個高充電流產生，電池內部電路應動作切斷充電電流，但由于部分鋰電池的充電過電壓、過電流保護功能設計很弱，這可能導致電池的保護IC損壞，從而使筆記本電池使去保護功能而受損，過充后極片上遍布針狀鋰金屬結晶，刺穿點導致多處微短路，造成電池溫度逐漸升高，直至最終電池爆炸、著火的現象發(fā)生，這是目前很多筆記本電池“惹火”的主要原因。加罩一層保護傘目前，從電池保護機制上看，電池組前面的充電部分，傳統(tǒng)芯片廠商提供的方案大多都是起到精確控制充電電壓和充電電流的作用，在過電壓和過電流控制方面并沒有提供相應的解決方案。這樣，對電池組的保護就完全依賴于電池本身，如過充保護，過放電保護，過充電流保護，過放電流保護，過熱保護等等。 保護到位需要防止因第一級保護IC故障或MOSFET短路而造成的過壓故障，所以，第二級保護IC一般會被認為是是電池組保護的最后防線。對此，凹凸電子(O2 Micro)產品經理洪仕振表示了不同看法，他認為，對于電池組的保護完全可以前移，通過對充電器附加控制功能，來實現偵測并控制對電池組的充電動作，這無疑會進一步提高保護級別，對保障鋰電池使用安全至關重要。
