引起鋰電池燃燒或爆炸原因分析
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2022-01-06 14:59
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就目前鋰電行業(yè)來看，電芯本身的主因?qū)е碌谋ㄒ呀?jīng)非常非常低了，畢竟工廠經(jīng)過老化分容等等測試，除非是非常低級的工廠，但凡正規(guī)公司的產(chǎn)品是不會出現(xiàn)的，所以大家沒必要對電芯的種類有所歧視了。但是外界的條件變化導(dǎo)致的誘因是主要的，如過充、過放、外力沖擊、高溫等等，所以目前預(yù)防辦法是做好線路保護(hù)設(shè)計、合理的結(jié)構(gòu)這些去預(yù)防措施。發(fā)帖的目的就是想告訴大家，選鋰電池要慎重，首先必須對您即將采用的鋰電有充分的了解，對它進(jìn)行合理使用，才會有驚無險。
一、當(dāng)鋰電池受熱時，電池內(nèi)部的反應(yīng)如一個反應(yīng)鏈，各個反應(yīng)相互促進(jìn)，依次進(jìn)行。首先是SEI膜分解放出熱量加熱了鋰電池，促使負(fù)極與溶劑的反應(yīng)放出更多的熱量，導(dǎo)致負(fù)極與粘結(jié)劑的反應(yīng)、溶劑分解，接接著正極開始進(jìn)行熱分解反應(yīng)，放出大量的熱與氣體，最后導(dǎo)致鋰電池燃燒或爆炸。
二、在鋰電池充電初期，電流通過電池時一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，歐姆極化也產(chǎn)生一部分熱量，但鋰電池表面溫度上升的很慢；當(dāng)電池達(dá)到全充滿狀態(tài)時，由鋰離子繼續(xù)的嵌入反應(yīng)變成鋰金屬在負(fù)極表面的沉積，溶劑被氧化（由過充引起的溶劑的氧化反應(yīng)放出的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可逆狀態(tài)下鋰離子與溶劑反應(yīng)放出的熱量）放出的熱量加熱了電池；隨著鋰電池溫度升高，金屬鋰與溶劑反應(yīng)、嵌鋰碳與溶劑反應(yīng)相繼發(fā)生，熱量失控，同時伴隨發(fā)生溶劑的分解、粘結(jié)劑與鋰金屬的反應(yīng)。
三、短路、針刺和撞擊對鋰離子電池造成的危害大致相同。短路時，電流通過電池的瞬間產(chǎn)生大量的熱，加熱電池，使電池溫度升高到正極分解的溫度，正極熱分解又導(dǎo)致電池?zé)崃渴Э?；針刺速度很快時，在針刺的部位造成局部短路并產(chǎn)生大量的熱，使鋰電池內(nèi)部溫度升高到正極熱分解的溫度；當(dāng)鋰離子電池受到撞擊時，電極上過電壓損失產(chǎn)生熱量，促使溶劑與負(fù)極的反應(yīng)，放出的熱量又進(jìn)一步加熱電池，促使正極熱分解反應(yīng)發(fā)生，導(dǎo)致熱量的失控。
根據(jù)現(xiàn)場分析結(jié)果，鋰電池爆炸燃燒原因分析總結(jié)幾點(diǎn)：
1、內(nèi)部短路：結(jié)構(gòu)或工藝缺陷導(dǎo)致極耳內(nèi)插、隔膜包裹富余過少、毛刺、隔膜打折等。極耳內(nèi)插往往出現(xiàn)在厚電池且內(nèi)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)中，極耳位絕緣不到位，在后續(xù)成品加保護(hù)板或使用過程容易導(dǎo)致內(nèi)部急性短路從而出現(xiàn)燃燒或爆炸，不過現(xiàn)在這種情況幾乎很少了，除非外力因素。
2、外部短路：1AH以下的鋰電池外短路導(dǎo)致的燃燒后爆炸不多見，通常都是出現(xiàn)鼓脹或干脆把極耳燒斷，個人分析過的是動力電池或大容量手機(jī)電池外短路導(dǎo)致的燃燒。這個涉及到客戶使用不當(dāng)——裝金屬外盒時不考慮極耳絕緣，在裝機(jī)現(xiàn)場就出現(xiàn)鋰電池冒煙燃燒異常；動力電池也常見結(jié)構(gòu)固定措施不足，在用戶使用過程鋰電池組晃動引起電池外部絕緣保護(hù)膜破損或者連接線皮破損，最終導(dǎo)致短路燃燒。
3、過充爆炸：這個是最危險的，也是企業(yè)最怕出現(xiàn)的，但，還是偶爾會出現(xiàn)。從了解的情況來看有兩點(diǎn)：a、用戶不按要求使用匹配的充電器，從而破壞保護(hù)線路且用戶往往充電都是不限時充的，這種情況不炸都難；b、鋰電池配組不合理且保護(hù)板失效，這種情況下也會炸的一塌糊涂，單節(jié)電池同理。
以上3點(diǎn)都是比較常見的原因，綜合來說：結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮周全和用戶按規(guī)格書使用是避免鋰電池燃燒或爆炸的主要方向，相信目前各大電芯生產(chǎn)廠家已經(jīng)有了很合理的改善措施了，存能電氣小編覺得開發(fā)出更安全的材料才是實(shí)現(xiàn)鋰電池安全的王道。
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