1、內(nèi)部極化較大!

 

 

2、極片吸水，與電解液發(fā)生反應(yīng)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(dǎo)致微短路，詳盡原由未知。

 

 

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(dǎo)致氣鼓。

 

 

9、殼體來料存在殼壁偏厚，殼體變形影響厚度。

 

 

爆炸類型分解

 

 

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，蘊含了電池包內(nèi)部絕緣設(shè)計不良等所引起的短路。

 

 

當(dāng)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)部會萌生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當(dāng)電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時，質(zhì)量好的隔膜紙，會將細孔封閉，電化學(xué)反應(yīng)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，細孔封閉率太差，或是細孔根本不會封閉的隔膜紙，會讓電池溫度持續(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(jié)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。銅鋁箔毛刺系在加工過程造成，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(fù)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(jié)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)生猛烈氧化，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(dāng)時。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、萌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萌生的熱，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戒備、外部短路的戒備、及提升電芯安全性三方面。其中過充戒備及外部短路戒備屬于電子防護，與電池系統(tǒng)設(shè)計及電池包裝有較大關(guān)系。電芯安全性提升之重點為化學(xué)與機械防護，與電池芯制造廠有較大關(guān)系。

 

 

設(shè)計規(guī)范

 

 

由于全球手機有數(shù)億只，要達到安全，安全防護的失敗率非得低于一億分之一。由于，電路板的故障率一般都遠高于一億分之一。因此，電池系統(tǒng)設(shè)計時，非得有兩道以上的安全防線。常見的錯誤設(shè)計是用充電器(adaptor)筆直去充電池包。這樣將過充的防護重任，完全交給電池包上的保護板。雖然保護板的故障率不高，但是，即使故障率低到百萬分之一，機率上全球還是天天都會有爆炸事故發(fā)生。

 

 

電池系統(tǒng)如能對過充、過放、過電流都分別提供兩道安全防護，每道防護的失敗率如果是萬分之一，兩道防護就可以將失敗率降到一億分之一。常見的電池充電系統(tǒng)方塊圖如下，蘊含充電器及電池包兩大部分。充電器又蘊含適配器(Adaptor)及充電控制器兩部分。適配器將交流電轉(zhuǎn)為直流電，充電控制器則限制直流電的最大電流及最高電壓。電池包蘊含保護板及電池芯兩大部分，以及一個PTC來限定最大電流。

 

 

電芯以手機電池系統(tǒng)為例，過充防護系利用充電器輸出電壓設(shè)定在4.2V左右，來達到第一層防護，這樣就算電池包上的保護板失效，電池也不會被過充而發(fā)生危險。第二道防護是保護板上的過充防護功能，一般設(shè)定為4.3V。這樣，保護板平常不必負責(zé)切斷充電電流，惟有當(dāng)充電器電壓異常偏高時，才需要動作。過電流防護則是由保護板及限流片來負責(zé)，這也是兩道防護，戒備過電流及外部短路。由于過放電只會發(fā)生在電子產(chǎn)品被使用的過程。因此，一般設(shè)計是由該電子產(chǎn)品的線路板來提供第一到防護，電池包上的保護板則提供第二道防護。當(dāng)電子產(chǎn)品偵測到供電電壓低于3.0V時，應(yīng)當(dāng)自動關(guān)機。如果該產(chǎn)品設(shè)計時未設(shè)計這項功能，則保護板會在電壓低到2.4V時，封閉放電回路。

 

 

總之，電池系統(tǒng)設(shè)計時，非得對過充、過放、與過電流分別提供兩道電子防護。其中保護板是第二道防護。把保護板拿掉后充電，如果電池會爆炸就代表設(shè)計不良。

 

 

上述辦法雖然提供了兩道防護，但是由于消費者在充電器壞掉后，常會買非原廠充電器來充電，而充電器業(yè)者，基于成本考慮，常將充電控制器拿掉，來降低成本。結(jié)果，劣幣驅(qū)逐良幣，市面上出現(xiàn)了許多劣質(zhì)充電器。這使得過充防護失去了第一道也是最緊要的一道防線。而過充又是造成電池爆炸的最緊要因素，因此，劣質(zhì)充電器可以稱得上是電池爆炸事件的元兇。

 

 

當(dāng)然，并非所有的電池系統(tǒng)都采用如上圖的方案。在有些情況下，電池包內(nèi)也會有充電控制器的設(shè)計。例如：許多筆記型計算機的外加電池棒，就有充電控制器。這是因為筆記型計算機一般都將充電控制器做在計算機內(nèi)，只給消費者一個適配器。因此，筆記型計算機的外加電池包，就非得有一個充電控制器，才能確保外加電池包在使用適配器充電時的安全。另外，使用汽車點煙器充電的產(chǎn)品，有時也會將充電控制器做在電池包內(nèi)。