锂电池体内压力激刷增加导致鼓包变形的原因是什么？
来源：宝鄂实业
2019-05-09 20:40
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电池出现鼓包变形，主要是由体内压力激刷增加而产生的，主要原因有以下几点。
(1)安全阀开阀压力过高，或者是安全阀阻塞。当体内压力增加到一定程度时阀门不能正常打开，在这种情况下势必造成鼓包变形。
(2)浮充电压设得过高，充电电流大，导致正极板上O2析出加快，而来不及在负极复合，同时电池体内的温度上升也很快，在排气不及，压力达到一定时，使VRLA电池出现鼓包变形。
(3)VRLA电池充电运行中特别是在串联电池组中，如果对电池组进行过充电，若有品质不良的电池常会出现内部气体复合不良等现象，从而出现鼓包现象。
(4)因VRLA电池属于贫液式设计，对气体的化合留有预留避道，而如果有”富液”现象，就会阻挡产生的O2扩散到负极，降低O2的复合率，体内压力增大。
1) 建议电池在+5℃~+30℃(最好25℃)温度条件下使用，高温会缩短寿命，低温容量降低;
2)不同品牌、不同容量、不同新旧的电池严禁混合使用;
3) 电池使用中会产生氢气，所以要远离火源，保持通风，防止爆炸;
4) 请保持环境清洁，过多的灰尘可导致蓄电池短路;
5) 电池放电后应及时再充电，未充饱的电池再放电，会导致电池容量降低甚至损坏，所以必须配置适宜的充电器;
6)UPS带载过轻(如1KVAUPS带150VA负载)有可能造成电池的深度放电，应尽量避免;
7) 适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，应人工将电池放电，每年2~4次，可利用现有负载放电，时间为1/4~1/3后备时间;
8) 长期停用的电池(UPS)应充电后贮存，而且每半年需要对电池进行充放电一次，一般对电池进行浮充4~10小时左右，并在电池逆变状态下工作2~3分钟
(1)安全阀开阀压力过高，或者是安全阀阻塞。当体内压力增加到一定程度时阀门不能正常打开，在这种情况下势必造成鼓包变形。
(2)浮充电压设得过高，充电电流大，导致正极板上O2析出加快，而来不及在负极复合，同时电池体内的温度上升也很快，在排气不及，压力达到一定时，使VRLA电池出现鼓包变形。
(3)VRLA电池充电运行中特别是在串联电池组中，如果对电池组进行过充电，若有品质不良的电池常会出现内部气体复合不良等现象，从而出现鼓包现象。
(4)因VRLA电池属于贫液式设计，对气体的化合留有预留避道，而如果有”富液”现象，就会阻挡产生的O2扩散到负极，降低O2的复合率，体内压力增大。
1) 建议电池在+5℃~+30℃(最好25℃)温度条件下使用，高温会缩短寿命，低温容量降低;
2)不同品牌、不同容量、不同新旧的电池严禁混合使用;
3) 电池使用中会产生氢气，所以要远离火源，保持通风，防止爆炸;
4) 请保持环境清洁，过多的灰尘可导致蓄电池短路;
5) 电池放电后应及时再充电，未充饱的电池再放电，会导致电池容量降低甚至损坏，所以必须配置适宜的充电器;
6)UPS带载过轻(如1KVAUPS带150VA负载)有可能造成电池的深度放电，应尽量避免;
7) 适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，应人工将电池放电，每年2~4次，可利用现有负载放电，时间为1/4~1/3后备时间;
8) 长期停用的电池(UPS)应充电后贮存，而且每半年需要对电池进行充放电一次，一般对电池进行浮充4~10小时左右，并在电池逆变状态下工作2~3分钟
今年以来，手机电池漏电爆炸恶性事故频频发生，其中仅7月8日至25日，各地就先后发生6起这类事故。此前，国内外还报道过多起电动汽车的电池燃爆事故。业内专家指出，尽管从整体上看，电池的事故率为千万分之一，但涉及到人的生命，锂电池容不得一起事故。
日前在上海的第二届中国锂电池电解液研讨会上，与会专家和企业家呼吁：为确保锂电池生产与使用的“绝对安全”，国内应建立紧密协作联合开发的机制，加大研发投入，通过创新的化工解决方案，从技术上、工程上和材料上努力取得突破。
锂电池的安全问题是一道世界级难题，各国都在研究解决之中。从锂电池的结构看，它有正极、负极、隔膜和电解液，其外壳全部采用化工材料，锂电池的安全性与这5个部分有直接的关系，但锂电池爆燃的诱因主要是电池“热失控”，电池的短路放热占到较大的比例。“从电解液角度分析，电池在充分放电过程中会产生热量，而电解液由锂盐、添加剂和溶剂组成，尤其是溶剂，如碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等，在受热的环境中自身会再放热，造成整个体系失控。业界普遍认为150℃是锂离子电池“热失控”的关键温度。”
那么，动力锂电池发热为什么导致电池爆炸？清华大学核能与新能源技术研究院锂电池实验室主任何向明介绍，试验证明电池爆炸是电池“内短路”引发的，从一个点扩大到全部，形成“链式化学反应”，放出了巨大能量才酿成事故。“比如，电池隔膜一般采用聚乙烯、聚丙烯材料，在受热环境下会产生收缩，引起正、负极之间的部分短路而放热；在大功率动力电池中，一旦隔膜出现崩溃短路，电压降低，温度会迅速升高到600℃，造成正极铝化合物的剧烈燃烧而爆炸。”何向明说，国外动力电池现已开始采用在180℃时不会收缩的聚酰亚胺，作为隔膜材料。
电池安全性的核心是“热”。切断电池自身的“产热链”，是保证电池安全的重要措施。如何防止电池的“热失控”，一些专家在研讨会上提出，可从电池的产热、传热两大方向予以解决。主要的举措有：采用放热量低的化学材料；控制放热反应速率，降低产热速度；提高放热反应发生的温度；改善电池外壳散热，缓解电池升温。
通过添加氟代磷酸酯、磷腈、氟代硼酸酯和腈基硼烷等阻燃材料，使电池“热失控”温度大大提高；同时研发了超低温电解液的羧酸酯类(MA、EA)、氟代溶剂类（FEA)等，以该材料为电解液的动力电池可用于航天、航空飞行器等领域。江苏华东锂电技术研究院近期开发了凝胶电解质等，极大提高了电解液的耐氧化稳定性，不仅放热起始温度高、放热量小、可缓解电池温升，同时能防止普通隔膜被氧化，阻止电池内短路。
聚合物电解质的“纠结”是安全性与电性能两者如何做到平衡。近几年，清华大学核能与新能源技术研究院和江苏华东锂电技术研究院，开展了聚合物电解质实用化的研发合作，走出了一条从固态电解质到凝胶电解质最后到复合电解质的成功之路，已形成可产业化的系列成果。其中的复合电解质，既能满足电池的电性能，同时可大幅度提高电池安全性。
清华大学向教授表示：“我国锂电池的安全性与多年前相比，已有很大的提高，但安全性是一门复杂的综合性技术，要完全攻克还需要有一个过程。现在国内许多企业和科研院所看好锂电池产业，都投入了大量人力、财力和物力，但各自为政、非常分散，并受到了成本和产业化的制约，建议政府有关方面搭建高层次的产学研合作创新的平台，组织协同攻关，发挥叠加优势，实现重点突破，共同推动我国锂电池的技术安全性跨上新台阶
