锂电池爆炸原因是哪些？锂电池点焊工艺应该注意什么？
来源：宝鄂实业
2021-06-20 09:59
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锂电池负极容量不足，含水量高，内部短路保护，老化失效，过充过放，外部短路，外部挤压，剧烈碰撞当与正极相对的负极容量不足或完全没有容量时，充电时产生的锂部分或全部不能插入负极石墨的层间结构，会沉淀在负极表面形成突起的枝晶。但是这个突起部分在下次充电时更容易造成锂沉淀。经过几十到几百次的充放电循环后，枝晶会生长，最终刺穿隔膜纸，导致内部短路。
电芯会放电迅速，产生大量热量，烧掉隔膜，导致更大的短路现象。高温会将电解液分解成气体，负极碳和隔膜纸会燃烧，导致内压过大。当电芯的外壳无法承受这种压力时，电芯就会爆炸。
如果水含量过高，水会与电芯的电解液反应产生气体。充电时会与产生的锂反应生成氧化锂，使电芯的容量丧失，容易对电芯过度充电产生气体。水的分解电压低，充电时容易分解产生气体。当这一系列产生的气体会增加电芯，的内压时，当电芯的外壳无法承受时，电芯就会爆炸。
内部短路由于内部短路现象，电芯大电流放电，产生大量热量，灼伤隔膜，造成更大的短路现象，使电芯产生高温，将电解液分解成气体，造成内部压力过大。当电芯的外壳承受不住这种压力时，电芯就会爆炸。激光焊接时，热量通过外壳传导到正耳，使正耳温度升高。如果上胶带没有将正耳和振膜分开，热的正耳会烧坏或使振膜纸收缩，导致内部短路爆炸。
锂电池高温胶带包裹负极耳
当顾客在负耳点焊，时，热量被传导到负耳朵。如果高温胶带没有贴好，负极耳上的热量会烧坏隔膜，造成内部短路爆炸。
粘底胶不能完全覆盖底部
客户在底部点焊铝镍复合带时，会在底壳壁产生大量热量，传导到极芯底部。如果高温胶带没有完全包裹隔膜，会烧坏隔膜，造成内部短路和爆炸。
当过充电芯过充时，正极释放的过量锂会改变正极的结构，释放的过量锂容易阻止其插入负极，也容易引起负极表面的锂沉淀。而且电压在4.5V以上，电解液会分解产生大量气体。以上都可能引起爆炸。
外部短路可能是由于操作不当或误用造成的。由于外部短路，电池放电电流很大，这将使电芯热起来。高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全损坏，导致内部短路和爆炸。
锂电池点焊工艺应该注意些什么
1.锂离子电池超声波金属点焊
由于电动锂离子电池芯的正极片是由铝带制成的，锡，无法直接焊接，因此需要添加镍带。通常采用超声波金属点焊方法：利用超声波发生高频振荡，使两块金属板之间的摩擦局部受热，导致熔合连接。频率：20K ~ 35KHZ，时间：0.3秒左右。注意为金属超声波焊机选择合适的焊接设备。注意使用合适的焊接参数。防止正铝带过度焊接，否则容易断裂。防止正铝条焊接不良，否则容易切断电池；
2.锂离子电池的锡焊接连接
重要原则：焊接锡线通过加热烙铁熔化，使锡材料附着在焊接部分，冷却后连接。
1)烙铁分类：
A.内部加热型和外部加热型，内热式烙铁加热迅速。
普通烙铁，温烙铁，防静电常数温烙铁
2)烙铁功率：30W、35W、40W、50W、55W、60W、65W等。
3)烙铁温度：根据锡面积和锡用量设定。如果温度太低，锡线不会很快熔化，这会影响焊接速度。如果温度太高，焊接的焊点将不会平滑。烙铁的温度一般设定在36010
4)焊接姿势：大方自然，坐姿端正。
5)焊接工艺：有握笔法和直接握法。
6)焊接角度：握笔法的焊接角度在30 ~ 60之间，最佳角度是烙铁头与被焊物体成45。
7)焊接成分锡： 锡(锡)60 ~ 63%，铅(铅)40~37%，松香1.0% ~ 1.2%，一些现有的公司开始采用无铅焊接锡
8)焊接时间：小于3S
9)方法：先将烙铁放在焊接部位，然后将锡线放在焊头和焊接部位之间的间隙中。
10)焊接量：用适量锡可包裹待焊物体10)焊接质量：焊点光亮均匀、牢固，无锡，漏焊、假焊、无气孔、无分层。焊点的大小与锡接触的热量有关
3.锂离子电池外壳的超级焊接工艺及要求
1)外壳的封装连接一般采用超声波塑料焊接方法。
2)工作原理：超声波的高频振荡使上下壳体之间产生摩擦，局部温度急剧上升，产生高热，两个粘接部位之间会发生材料的塑性流动，在压力作用下固化形成均匀的焊接。
3)选择合适的超声波焊接机，
4)使用合适的焊接参数：功率因数：力速度，力包括压力(气压)和下降速度。速率包括频率和振幅，能量=功率时间频率：20KHZ焊接时间和保持时间。
5)在外壳和保护板的设计中应特别注意尺寸配合，以防止超范围或过紧。
6)保护板的厚度和构件的布置应充分考虑超声波的影响，防止构件被震松。
7)焊接效果有：塑料材料、焊接设计、模具等。8)过焊质量：无过度损伤，无熔胶，无超高，焊丝均匀，焊接紧密。样品落在1m高的木板上，X、Y、Z面落一次(共六次)，符合要求。
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