介绍电池爆炸原由与类型
来源：宝鄂实业
2022-04-11 21:25
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1、内部极化较大!
2、极片吸水，与电解液发生反应气鼓。
3、电解液本身的质量，性能问题。
4、注液时候注液量达不到工艺要求。
5、装配制程中激光焊焊接密封性能差，漏气、测漏气漏测。
6、粉尘，极片粉尘首先易导致微短路，详尽原由未知。
7、正负极片较工艺范围偏厚，入壳难。
8、注液封口问题，钢珠密封性能不好导致气鼓。
9、壳体来料存在壳壁偏厚，壳体变形影响厚度。
爆炸类型分解
电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路及过充三种。此处的外部系指电芯的外部，蕴含了电池包内部绝缘设计不良等所引起的短路。
当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时，电芯内部会萌生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大。当电池内部温度高到135摄氏度时，质量好的隔膜纸，会将细孔封闭，电化学反应终止或近乎终止，电流骤降，温度也慢慢下降，进而避免了爆炸发生。但是，细孔封闭率太差，或是细孔根本不会封闭的隔膜纸，会让电池温度持续升高，更多的电解液汽化，最后将电池外壳撑破，甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。
内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属，会造成微短路。由于，针很细有一定的电阻值，因此，电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在加工过程造成，可观察到的现象是电池漏电太快，多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且，由于毛刺细小，有时会被烧断，使得电池又恢复正常。因此，因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。
这样的说法，可以从各电芯厂内部都常有充电后不久，电压就偏低的不良电池，但是却鲜少发生爆炸事件，得到统计上的支持。因此，内部短路引发的爆炸，主要还是因为过充造成的。因为，过充后极片上到处都是针状锂金属结晶，刺穿点到处都是，到处都在发生微短路。因此，电池温度会逐渐升高，最后高温将电解液气体。这种情形，不论是温度过高使材料燃烧爆炸，还是外壳先被撑破，使空气进去与锂金属发生猛烈氧化，都是爆炸收场。
但是过充引发内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充电的当时。有可能电池温度还未高到让材料燃烧、萌生的气体也未足以撑破电池外壳时，消费者就终止充电，带手机出门。这时众多的微短路所萌生的热，慢慢的将电池温度提高，经过一段时间后，才发生爆炸。消费者共同的描述都是拿起手机时发现手机很烫，扔掉后就爆炸。
综合以上爆炸的类型，我们可以将防爆重点放在过充的戒备、外部短路的戒备、及提升电芯安全性三方面。其中过充戒备及外部短路戒备属于电子防护，与电池系统设计及电池包装有较大关系。电芯安全性提升之重点为化学与机械防护，与电池芯制造厂有较大关系。
设计规范
由于全球手机有数亿只，要达到安全，安全防护的失败率非得低于一亿分之一。由于，电路板的故障率一般都远高于一亿分之一。因此，电池系统设计时，非得有两道以上的安全防线。常见的错误设计是用充电器(adaptor)笔直去充电池包。这样将过充的防护重任，完全交给电池包上的保护板。虽然保护板的故障率不高，但是，即使故障率低到百万分之一，机率上全球还是天天都会有爆炸事故发生。
电池系统如能对过充、过放、过电流都分别提供两道安全防护，每道防护的失败率如果是万分之一，两道防护就可以将失败率降到一亿分之一。常见的电池充电系统方块图如下，蕴含充电器及电池包两大部分。充电器又蕴含适配器(Adaptor)及充电控制器两部分。适配器将交流电转为直流电，充电控制器则限制直流电的最大电流及最高电压。电池包蕴含保护板及电池芯两大部分，以及一个PTC来限定最大电流。
电芯以手机电池系统为例，过充防护系利用充电器输出电压设定在4.2V左右，来达到第一层防护，这样就算电池包上的保护板失效，电池也不会被过充而发生危险。第二道防护是保护板上的过充防护功能，一般设定为4.3V。这样，保护板平常不必负责切断充电电流，惟有当充电器电压异常偏高时，才需要动作。过电流防护则是由保护板及限流片来负责，这也是两道防护，戒备过电流及外部短路。由于过放电只会发生在电子产品被使用的过程。因此，一般设计是由该电子产品的线路板来提供第一到防护，电池包上的保护板则提供第二道防护。当电子产品侦测到供电电压低于3.0V时，应当自动关机。如果该产品设计时未设计这项功能，则保护板会在电压低到2.4V时，封闭放电回路。
总之，电池系统设计时，非得对过充、过放、与过电流分别提供两道电子防护。其中保护板是第二道防护。把保护板拿掉后充电，如果电池会爆炸就代表设计不良。
上述办法虽然提供了两道防护，但是由于消费者在充电器坏掉后，常会买非原厂充电器来充电，而充电器业者，基于成本考虑，常将充电控制器拿掉，来降低成本。结果，劣币驱逐良币，市面上出现了许多劣质充电器。这使得过充防护失去了第一道也是最紧要的一道防线。而过充又是造成电池爆炸的最紧要因素，因此，劣质充电器可以称得上是电池爆炸事件的元凶。
当然，并非所有的电池系统都采用如上图的方案。在有些情况下，电池包内也会有充电控制器的设计。例如：许多笔记型计算机的外加电池棒，就有充电控制器。这是因为笔记型计算机一般都将充电控制器做在计算机内，只给消费者一个适配器。因此，笔记型计算机的外加电池包，就非得有一个充电控制器，才能确保外加电池包在使用适配器充电时的安全。另外，使用汽车点烟器充电的产品，有时也会将充电控制器做在电池包内。
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