剖析鋰電芯爆炸鼓包原因
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-03 10:40
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、電池爆炸原因：
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(shí)候注液量達(dá)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，具體原因未知。
7：正負(fù)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。
二、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(shè)計(jì)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(shí)，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(dāng)電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時(shí)，質(zhì)量好的隔膜紙，會將細(xì)孔關(guān)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(jìn)而避免了爆炸發(fā)生。但是，細(xì)孔關(guān)閉率太差，或是細(xì)孔根本不會關(guān)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?yàn)殂~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(xì)小的針狀金屬，會造成微短路。由于，針很細(xì)有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)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(xì)小，有時(shí)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(jī)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(jì)上的支持。因此，內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，主要還是因?yàn)檫^充造成的。因?yàn)?，過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿點(diǎn)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(jìn)去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，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(shí)。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，消費(fèi)者就終止充電，帶手機(jī)出門。這時(shí)眾多的微短路所產(chǎn)生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過一段時(shí)間后，才發(fā)生爆炸。消費(fèi)者共同的描述都是拿起手機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)手機(jī)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(diǎn)放在過充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方面。其中過充防止及外部短路防止屬于電子防護(hù)，與電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電池組裝有較大關(guān)系。電芯安全性提升之重點(diǎn)為化學(xué)與機(jī)械防護(hù)，與電池芯制造廠有較大關(guān)系。
1、電動車充電器暴露在高溫之下給電池充電，充電器參數(shù)漂移。夏季全國普遍高溫，很多電動車用戶夏季在給電池充電式，沒有注意到充電器的降溫，當(dāng)充電器給電池充電時(shí)本身發(fā)熱，如果再暴露在高溫下，容易導(dǎo)致充電器參數(shù)漂移。特別是一些質(zhì)量比較差的充電器，高溫下出現(xiàn)這參數(shù)漂移的情況則比較普遍，當(dāng)電池已經(jīng)充滿電時(shí)，出現(xiàn)參數(shù)漂移的充電器不能及時(shí)轉(zhuǎn)燈，還在給電池充電，多次之后，電池自然容易充鼓。
2、電動車一停下來就給電池充電，電池還未來得及降溫。電動車在騎行狀態(tài)下，電池本身就會發(fā)熱，再加上天氣炎熱，電池的溫度甚至可以達(dá)到70℃以上，在這時(shí)給電池充電會加劇電池的失水，減少電池的使用壽命，加劇電池沖鼓的風(fēng)險(xiǎn)。
3、在太陽直射的條件下給電池充電，加劇電池失水。電池在充電過程中也會發(fā)熱，如果在太陽直射的情況下充電，也會導(dǎo)致電池失水，對電池造成損傷，進(jìn)而造成鼓包。
天熱的時(shí)候給電動車充電，盡量選在陰涼處或選擇在傍晚的時(shí)候給電動車充電。目前電池廠家對電池鼓包的處罰力度比較大，電池一旦鼓包就可能面臨降價(jià)處罰，平時(shí)在銷售電動車和換電池時(shí)，多給顧客提個(gè)醒，同時(shí)也是減少自己的麻煩。
