锂电池爆炸燃烧危害有多大?究竟锂电池为什么会起火爆炸?
来源:宝鄂实业
2019-07-30 10:14
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1、爆燃:通过视频会发现,爆燃时前期征兆不明显,从冒烟到突然爆炸只有短短的几秒,所以要格外小心。然后是持续喷射状燃烧,喷射距离可达5米以上,还会形成巨大的火球、火舌,这就是锂电池爆燃时的特征。
特斯拉电动汽车爆燃
2、浓烟:电池燃烧时会瞬间释放大量气体,可分为可燃气体和有毒气体,在空间狭小的电池内部可燃气体可使电池爆炸,刚才提到的爆燃就是由这种气体引发。另外有毒气体能危及人的行动和意识,还会影响视野,对逃生非常不利。
锂电池电动车爆燃浓烟滚滚
3、高温:锂电池燃烧时温度可以达到500-800度,如果周围有易燃物品极易发生火灾。
安全一直是各个电池厂商的底线,就算是日益提高的能量密度,也脱不开配套的安全防护措施,我觉得在以后新能源电动汽车兴起的时代,我们都应该注重电池安全,虽然不需要多深入的学习,但一定要大概了解,提前预防电池起火自燃,避免人身财产受损!
那么究竟锂电池为什么会起火爆炸?
爆炸的定义:在极短时间内和较小空间里,释放出大量能量,产生高温,并放出大量气体,在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化,同时破坏性极强。
对于特斯拉上海自燃事件,很明显的可以看到,从起火(视频中显示冒烟)开始,到突然爆炸只有短短几秒钟,需要注意的是之后燃烧的火苗是喷射状,这就说明在燃烧的同时,电池内部有很大热量产生了很高的压力,爆炸前可能只有一块电芯或一组电芯出现问题,随着温度升高,本电芯的自然爆炸产生更高的温度,对周围电芯产生连锁反应,爆炸只是前期积累超大压力的突然释放。
一、内部原因:大电流放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,这样电芯就会产生高温,使电解液分解成气体,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。常见情况有两种,一个是电池内部短路,另外一个是负极容量不足时会在负极的表面形成突起状“枝晶”,循环充放电后,“枝晶”会生长,最后刺穿隔膜纸,使内部短路。
二、外部原因:高温环境致使电芯产生多种反应导致大量热量产生。隔膜融化导致内部短路,电能的释放又增大了热量,相互促进积累风险。进水,碰撞,挤压等导致的BMS芯片损坏熔断机制失效,或是内部电芯短路。
三、工艺原因:如正极和负极混料、涂布、辊压、裁片或冲切、组装、加注电解液的量、封口、化成等诸道工序中,每一道工序出现问题都可能在以后的使用中埋下安全隐患。
四、使用原因:存放不当造成的线路绝缘层老化短路。过充,虽然电池自身有断电机制,但是如果养成了长时间不拔插头的习惯,导致电路寿命缩短,保护电路失效时充电,正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化,而放出的锂过多也容易无法插入负极中,也容易造成负极表面析锂,而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体,撑破外壳爆炸。过放情况参考第一条负极容量不足。