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行業(yè)資訊

鋰電池有哪些安全隱患?鋰電池爆炸的原因有哪些?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-04-17 12:26    點擊量:
品牌手機的電池本身存在問題較為少見,電池本身有問題多出現(xiàn)在翻新機或者二手機中。二手機或者翻新機為了節(jié)約成本,在手機配置中傾向于選擇成本較低的劣質電池。這些電池成本低、雜質過多、設計工藝不過關、自爆的風險較大。
電芯長期過充:長時間充電狀態(tài)下,過充、過電流也會導致高溫高壓,發(fā)生隱患。鋰電池在特殊溫度、濕度及接觸不良等狀況下可能瞬間放電而產(chǎn)生大量的電流,發(fā)生自燃或爆炸情況。
電池短路:當手機處在高溫狀態(tài),或受到撞擊、金屬摩擦等情況時,可能會造成電池短路,發(fā)生爆炸。
充電導致電池爆炸:邊充電邊玩手機,一邊玩兒一邊充電會導致充電時間變長,長時間充電,就會導致手機溫度升高,更容易爆炸。
充電器與電池不配:一般手機都有原配充電器。型號不對的充電器容易造成電池事故。蘋果手機只接受原裝充電器充電,這樣很大程度上就減輕了電池自爆發(fā)生的幾率。
溫度過高:溫度過高是指電池內(nèi)部熱量達到了極限,長時間充電、高溫照射、烘烤都容易造成電池溫度過高。在我國南方,一般家庭冬天都會使用電烤爐,很多人喜歡在電烤爐邊邊烤火邊玩兒手機,這樣也是很危險的。
熱失控:鋰離子電池之所以會有爆炸的危險,是由于在電池內(nèi)部的反應中一個叫“熱失控”的過程。“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)過程:升高的溫度會導致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱升高溫度,這反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。以上原因如電池短路,環(huán)境溫度過高,經(jīng)常過充,未經(jīng)授權改裝外殼等等,都會引起鋰離子電池出現(xiàn)熱失控,最終可能產(chǎn)生起火或者爆炸。
但是也不要太擔心,你的電子設備并不是一個滴答作響的定時炸彈。只要平時有合理使用,鋰電池就會安全、可靠地工作。每當電量降到50%的時候,你就應該給它充充電。鋰離子沒有記憶效應,但是電壓過低會讓它們嚴重受損。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。一.外部短路
 
外部短路可能由于操作不當,或誤使用所造成,由于外部短路,電池放電電流很大,會使電芯的發(fā)熱,高溫會使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞,造成內(nèi)部短路,因而爆炸。外部短路可能的工位:
 
² 上電芯未對好,造成正負極接觸;
² 電芯在周轉過程中打火;
² 用戶在使用時正負極短路;
² 保護線路板失效。
 
二.內(nèi)部短路
 
由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象,電芯大電流放電,產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現(xiàn)象,這樣電芯就會產(chǎn)生高溫,使電解液分解成氣體,造成內(nèi)部壓力過大,當電芯的外殼無法承受這個壓力時,電芯就會爆炸。內(nèi)部短路的工位:
² 正負裁大片毛刺;正負極分小片掉料;負極鉚焊未拍平,有毛刺;
² 卷繞不齊;上部膠位置不對;高溫膠紙包住負極耳;貼底部膠未完全包住底部;
² 隔膜紙有砂眼;烘烤時溫度太高烘壞隔膜;
² 壓扁時壓力太大;
² 組裝短路電芯未檢出;組裝微短路電芯下流;激光焊短路電芯未檢出;
 
三.過充
 
電芯過充電時,正極的鋰過度放出會使正極的結構發(fā)生變化,而放出的鋰過多也容易無法插入負極中,也容易造成負極表面析鋰,而且,當電壓達到4.5V以上時,電解液會分解生產(chǎn)大量的氣體。上面種種均可能造成爆炸。過充可能的工位:
² 預充時電流設置過大;預充柜個別點電流過大;檢測時電流設置過大;
² 電芯容量不足;
² 檢測時個別點電壓偏大;用戶使用時充電器電壓偏大。
 
四.過放
 
五.水份含量過高
 
水份可以和電芯中的電解液反應,生產(chǎn)氣體,充電時,可以和生成的鋰反應,生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時很容易分解生成氣體,當這一系列生成的氣體會使電芯的內(nèi)部壓力增大,當電芯的外殼無法承受時,電芯就會爆炸。
 
六.負極容量不足
 
當正極部位對面的負極部位容量不足,或是根本沒有容量時,充電時所產(chǎn)生的部分或全部的鋰就無法插入負極石墨的間層結構中,會析在負極的表面,形成突起狀“枝晶”,而下一次充電時,這個突起部分更容易造成鋰的析出,經(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后,“枝晶”會長大,最后會刺穿隔膜紙,使內(nèi)部產(chǎn)生短路。負極容量不足的工位:
 
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