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两家锂电池厂爆炸,原因是高温还是?

来源:宝鄂实业    2019-03-18 13:42    点击量:
我也曾目睹展会上无人机飞行过程中撞墙后落地锂电池立马爆炸着火,事实上,锂电池的热活性是很大,但是引发起爆炸的原因还是蛮多的,例如:
 
1.温度。影响锂电池安全性的因素有多,其中电池材料对锂电池的安全性有重要影响,因为电池材料一般都具有热活性,当电池温度持续升高时,其内部就会进行许多热反应,当热量不能及时散失时,很容易引起电池安全事故,所以锂电池正负极材料的选择对于电池安全性能具有重要影响。
 
2.制造工艺。电池的制造工艺也是影响电池安全性能的重要因素,其中最主要的有三方面因素,分别为正负极容量配比、浆料均匀度控制、涂布质量控制,其中正负极容量配比关系到电池的使用寿命以及安全性能,为了保证电池的安全性能,需要充分考虑电池充电时的正负极循环特性以及负极接受锂的能力。浆料均匀度直接影响电池活性物质在电极上分布的均匀性,浆料不均匀,电池充放电时会出现负极材料膨胀与收缩的现象。而涂布质量控制不好很容易引起电池内部短路,另外,涂布的厚度以及均匀性会影响活性物质的嵌入和脱出。
 
在使用过程中,大电流(外短路,内短路)导致的过热引起爆炸;破裂也可能使充电后不稳定的负极(沉积有锂)接触空气导致大量放热/或负极容量不足;过充/过放也会引起爆炸。
 
锂电池爆炸的威力有多大?
 
知乎网友飞鱼一半:爆炸威力我也不知道怎么量化表征,我觉得带硬壳的锂离子电池爆炸起来还是很有破坏性的。就2.5Ah的18650爆炸起来,就可以把钢壳完全炸开,不是把盖子顶开那种,是把钢壳炸成一个片。
 
知乎网友馋老呸:感性描述下锂离子电池的爆炸威力。外壳为铝合金,尺寸为20120300(mm)、电芯正极为锰酸锂的容量为50AH的电池做过冲测试时发生爆炸:3米高屋顶熏黑,离电池半米左右的墙炸穿一个洞(墙体是砖还是夹芯板忘了),门窗玻璃碎裂。还好炸的时候木有人。
 
知乎网友郑娜:携带用锂电池UL规范:扔到火里电池爆炸时要求爆炸半径不大于1m。当然,毫安时容量越大,爆炸威力越大。如同一个鞭炮和一挂鞭炮爆炸的区别。“例外:圆柱形电池容量小于300mAh或钮扣电池,如果测试表明没有这些危险则不要求标识。”
 
锂电池在满电量爆炸和空电量爆炸时能量有多大区别?
 
关于这个问题的争论有两个派别,一种人为爆炸和满点/空电没有关系(无关派),一种认为有关系(相关派)。
 
无关派代表:知乎网友兀丐。
 
“如何爆炸?大家都知道电池是个铁皮的封闭体系(铝塑膜的会变成气球爆炸),而目前电池内部都是液体的有机电解质,当出现高热或者过充时,有机物非常容易分解气化,导致电池内压力骤升,从而导致爆炸。
 
从这里可以看出,爆炸主要是由于电解液的分解及气化导致,与满电,空电没有关系。如果从引发角度来看,满电的电池容易引发爆炸,而空电的不容易爆炸。这样看,满电电池爆炸的可能性及威力会比较大。”
 
相关派代表:知乎网友Mark。
 
“满电的电池和空电的电池爆炸起来区别还是很大的。这两种状态的电池爆炸起火的机理是不太一样。
 
先看看锂离子电池的电池总反应:LiCoO2 +6C →Li1-xCoO2+LixC
 
电池在空电量的时候,从理想状态假设,电池内部的状态就是反应式左边的状态。电池负极可以看做是石墨,正极就是钴酸锂,这两种物质都是很稳定的。钴酸锂在290℃才开始反应,石墨就更不用说了。而且电池里面没有能量,所以空电电池基本上很稳定,不会发生起火爆炸的情况。现有的测试基本上都不能让空电的电池起火(挤压、重锤、130°热箱烘烤、穿刺),唯一能让它爆炸的就只有用火烤,用火烧也的好几分钟。
 
火烤电池爆炸的机理是内部电解液高热下迅速气化,撑爆壳体,可燃性气体及正负极上残余的电解液与明火相遇起火。
 
总的来说,空电电池爆炸,正负极的活性物基本上是不参与反应的。
 
现在说说满电的情况。电池满电的状态就是电池反应式右边的状态,正极是脱锂态的钴酸锂Li0.5CoO2(在LixCoO2中,能够可逆嵌入/脱嵌的锂是0.5左右),负极是嵌锂碳LiC6。
宁德时代与沃特玛的起伏变化折射出行业火热背后尴尬的处境。过去一段时间,资本的涌入为动力电池行业带来的仅仅是表面的繁荣,行业实际竞争却异常残酷。
 
短短一个月内,两家动力电池企业登上了“头条”,不同的是,他们的经历可谓“冰火两重天”。
 
从2018年7月1日起,深圳市沃特玛电池有限公司的全体职工,将被迫接受放假半年的现实。记者拿到一份沃司[2018]16号通知,文件内容显示:“为解决因公司订单不足、资金困难给全体职工带来的职业发展影响,经公司高层战略研究决定:自2018年7月1日起全体职工放假六个月。”
 
什么原因让深圳市沃特玛电池有限公司的全体职工,放假半年
 
就在沃特玛挣扎在“订单不足、资金困难”的泥潭中时,另一边的宁德时代于6月11日实现了上市。在拉出八个涨停板之后,如今的宁德时代市值超过1600亿元。
 
什么原因让深圳市沃特玛电池有限公司的全体职工,放假半年
 
宁德时代与沃特玛的起伏变化折射出行业火热背后尴尬的处境。过去一段时间,资本的涌入为动力电池行业带来的仅仅是表面的繁荣,行业实际竞争却异常残酷。“中国动力电池配套企业已经从2015年的大约150家降到了2017年的100家左右,1/3的企业已经被淘汰出局。”6月27日,在青海举行的2018中国(青海)锂产业与动力电池国际高峰论坛上,中国电动汽车百人会理事长陈清泰告诉记者。
 
几家欢喜几家愁,动力电池行业普遍存在的问题被折射出来:如上游价格暴涨,补贴退坡后新能源汽车企业又不断下压供应商采购价格等。整体看来,动力电池企业的生存格外艰辛。
 
原材料价格上涨 补贴下滑双重压力
 
尽管近期锂、钴等上游材料价格出现了回调,但在过去相当长的时间内,锂、钴等价格上涨迅猛。与此同时,受购置补贴退坡的影响,车企还需要转移成本。双重压力之下,使动力电池企业感到较大的资金压力,甚至开始出现经营困难的现象。
 
什么原因让深圳市沃特玛电池有限公司的全体职工,放假半年
 
“上游资源开发技术瓶颈导致了我们自产率偏低,因此资源的供给出现了收紧,所以价格飞涨,导致整个产业链成本压力陡升。”陈清泰表示。
 
据统计,2017年我国动力型锂电池的出货量达到了39.1亿瓦时,占锂电行业总体规模约50%。其中汽车动力电池的出货量达到了38GWh,占全球汽车动力电池出货量的65.4%。据陈清泰预测,“锂电池的规模进一步扩大,对锂钴需求的进一步提升。”
 
据陈清泰介绍:“全球锂、钴、镍资源呈现寡头垄断的特征。中国锂资源虽然丰富,但禀赋不佳,利用率相对较低,而镍、钴资源匮乏,对外依存度较高。” 陈清泰认为:“从长期来看存在着资源安全的风险。”
 
与此同时,根据目前国家发布的2017~2018年新能源车新的补贴政策,总体上国家补贴比2016年退坡20%,地方补贴不得超过国家补贴的50%。补贴的退坡给新能源汽车企业带来巨大压力,而为了压缩成本,这一压力又快速传导至动力电池企业。这也导致动力电池企业同时面临双重压力。
 

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