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锂电池起火爆炸原因以及如何防范电池起火?

来源:宝鄂实业    2019-07-30 10:17    点击量:
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。
 
如何防范电池起火?
 
因为使用锂电池的产品很多,以后会针对某些类型的产品做系统详细的分析,但是不管什么样的锂电池都离不开以下几条:
 
1、购买正规大厂的产品,从产品本身的材质和工艺上减少风险。
 
2、养成良好的使用习惯,不过充,满电就断开电源,不过放,养成20%以上充电的习惯。锂电池怕水和高温,避免在恶略环境下使用及储存锂电池设备。不闲置,在长时间不使用时尽量避免满电闲置,闲置一段时间后最好使用一次。
 
3、为产品充电时,远离易燃物,避免起火后火势蔓延。