鋰電池安全隱患有哪些？平時該如何防范？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-09 17:06
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鋰電池、鋰離子電池是當前市場最主流的電池，它被廣泛應用于電子產(chǎn)品和汽車上，其適用性和可靠性經(jīng)得起時間檢驗。但由于一些設(shè)計乃至它本身特性的影響，歷史上也發(fā)生了諸如三星手機門等電池自燃事件，因此電池安全問題的確值得我們關(guān)注。
對于汽車來講，動力電池自燃的原因主要是熱失控，而最常見造成熱失控的原因又有激烈碰撞、系統(tǒng)短路等。
首先我們來聊第一點，碰撞造成的燃燒。正如充電寶劇烈撞擊會自燃一樣，動力電池遭受撞擊同樣會自燃。對于鋰離子電池來講，激烈碰撞所帶來的嚴重形變，會造成鋰離子電池內(nèi)部短路，電池所具備的能量將一口氣從短路點釋放出來造成局部升溫，進而引起正負電極、電解液分解，形成熱失控。
可以說由碰撞引起的自燃，是最好防范同時也是最難防范的。目前的電動汽車，動力電池組都被布置在車底或后備箱底部，這些位置盡可能避免了激烈的碰撞，同時電池盒的設(shè)計也能夠在一定程度上保護電池組，這就是它容易防范之處。
而就像傳統(tǒng)燃油車在激烈碰撞或翻車后也會引燃油箱一樣，當車速過快電動車的動力電池組依然會遭受劇烈撞擊。目前C-NCAP已經(jīng)對電動汽車碰撞測試作出規(guī)范要求，測試標準為64km/h的正面碰撞，也就是說即便是五星安全的電動汽車，在這一時速之上遭受碰撞，動力電池依舊存在自燃可能。
系統(tǒng)短路引起的自燃就與動力電池的老化和壽命有關(guān)了。為了隔絕電池組與外界雨水，動力電池總成密閉性通常都很高，一般來講需要通過IP67標準。但伴隨使用時間的提升，其密閉性勢必會有所下降，雨水等的滲入也會導致電池短路進而引起自燃。說到鋰電安全問題，近年來越來越普及的純電動汽車，已經(jīng)讓鋰電的安全問題不再僅限于手機、平板電腦等“用”的方面，鋰電池在“行”方面的安全問題也慢慢凸顯。無論是“用”還是“行”，鋰電行業(yè)給消費者帶來便利生活的前提和核心，是它的安全性。
鋰電池的四大主要部分為正極材料、負極材料、隔離膜和電解液，當內(nèi)部出現(xiàn)樹狀突或者手狀的鋰離子增長非常容易導致短路或隨機爆炸形成明火。一旦電池內(nèi)部形成樹狀突，風險就會迅速加劇，最終可能會刺穿正負極的隔離膜。
鋰電池雖然體積很小，卻具有很高的能量，同時含有可燃的電解液。這種能量如果應用得好就是高效的能源，應用的不好就會產(chǎn)生大量的熱引發(fā)燃燒，形成災害。一般來說，鋰離子電池出現(xiàn)安全問題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸，出現(xiàn)這些問題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控，除此之外，一些外部因素，如過充、火源、擠壓、穿刺、短路等問題也會導致安全性問題。
鋰電池在充放電過程中會發(fā)熱，如果產(chǎn)生的熱量超過了電池熱量的耗散能力，鋰離子電池就會過熱，電池材料就會發(fā)生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負極與電解液的反應和負極與粘合劑的反應等破壞性的副反應。
鋰電事故案例
在2016年5月31號下午5點53分，江蘇南通啟東的江蘇海四達電源有限公司發(fā)生鋰電池火災爆炸事故，發(fā)生事故的是位于啟東市南苑西路上該公司一棟三層鋰電池滿電態(tài)擱置倉庫。消防官兵趕到后迅速開展撲救。在處置中，現(xiàn)場又突然發(fā)生爆炸。事故當場造成12名企業(yè)員工和8名消防隊員受傷。隨后，傷者被緊急送往南通和啟東醫(yī)院搶救治療。然而還是有1名消防人員和1名海四達員工經(jīng)搶救無效身亡。
2016年1月1日的特斯拉ModelS充電中起火、北京南京合肥等多地電動車充電自燃、深圳電池廠突發(fā)大火、湖南運送鋰電池貨車高速路起火等事故。
根據(jù)FAA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，1991-2007年間所發(fā)生的電池事故中，27%是鋰電池事故，而這些事故中，68%是由于內(nèi)部或外部短路造成，15%是由于充電或放電造成，7%由于設(shè)備意外啟動，10%為其他原因。鋰電一旦出現(xiàn)燃燒情況，只有在它消耗完后，燃燒才能夠被熄滅，而且航空器上所配備的HALON1301滅火劑對阻止鋰電池熱失控根本起不了作用，這樣鋰電池航空運輸?shù)陌踩L險更為突出。
2014年10月3日下午，江蘇省常州市一家電池廠突發(fā)火災，所幸未造人員傷亡。遭遇火災的是常州鋰霸電池有限公司，常州鋰霸電池有限公司位于常州市新區(qū)滬寧線高架橋太湖路附近，火災過火面積在300平方米左右?；馂陌l(fā)生在該公司存放鋰電池的倉庫，附近濃煙滾滾。
鋰電安全隱患問題如何控制？
1、鋰電池的充電電流不能太大，需要嚴格控制；
2、鋰電池的工作環(huán)境溫度不能太高或太低，都會嚴重影響到鋰電池的工作特性；
3、鋰電池要防火；
4、鋰電池要保護好，不能受到猛烈撞擊或穿刺等；
5、鋰離子電池在使用過程中應該盡可能減少過充電或者過放電，特別對于單體容量高的電池，因熱擾動可能會引發(fā)一系列放熱副反應，導致安全性問題；
6、鋰電生產(chǎn)出來后，在到達消費者手中之前，還需要進行一系列檢測，以盡量保證電池的安全性，降低安全隱患。
使用鋰電池需要注意什么問題呢？
1、不要過度的充放電。過充和過放會對鋰電池造成很大的傷害，也很可能會使電池內(nèi)部溫度升高，引起燃燒。
2、最好的鋰電充電方法是隨用隨充，隨充隨用。
3、不要讓鋰電池接觸高溫。溫度對于電池壽命的影響力其實很大。溫度越高鋰電池的壽命越低，在130多度時鋰電池會發(fā)生產(chǎn)生氣體的反應，使得內(nèi)部壓力過大，頂開電池從而發(fā)生燃燒爆炸。
