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什么是锂电池爆炸?原因是什么?

来源:宝鄂实业    2019-08-11 12:50    点击量:
锂电池内部主要有三个部分,如果不考虑效率的情况下。
第一,锂钴氧化物。当给电池充电时,电子从设备外部进入锂电池内,将LiCoO2锂钴氧化物内的锂离子“吸”出来,并沿一定的方向,流到石墨电极,并在石墨电极附近聚积。钴氧化物本身有较好的稳定结构,故当锂离子被电子吸走后,不会影响到这部分电极的本身。
第二,石墨电极。是当下主流的电极材料。当锂电池充电时,如上所说,锂离子会聚集在石墨电极附近。当我使用锂电池的时候,石墨电极会释放周曹的锂离子并回流到钴氧化物中,重新合成为锂钴氧化物,从而达到一个稳定的状态。
第三,聚丙烯材料。将上述两个电极在物理上进行分隔,表面有细孔,供给锂离子在两个电极间穿透用。爆炸往往也是在这部分产生,电池板设计本身较薄,此时对于聚丙烯材料的制作工艺要求更高。当聚丙烯隔板出现问题时,无法将中间的细孔封闭(细孔关闭率),正负极之间局部接触产生热效应,导致局部温度升高。电池内部压力骤升,导致电池爆炸。
上述是爆炸的一种现象。

外部短路
外部短路可能由于操作不当,或误使用所造成,由于外部短路,电池放电电流很大,会使电芯的发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全损坏,造成内部短路,因而爆炸。外部短路可能的工位:
1、上电芯未对好,造成正负极接触;
2、电芯在周转过程中打火;
3、用户在使用时正负极短路;
4、保护线路板失效。
 
 
内部短路 
由于内部产生短路现象,电芯大电流放电,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。内部短路的工位:
1、正负裁大片毛刺;
2、正负极分小片掉料;
3、正负极分小片毛刺;
4、负极铆焊未拍平,有毛刺;
5、卷绕不齐;
6、隔膜纸有砂眼;
7、压扁时压力太大;
8、组装短路电芯未检出;
9、组装微短路电芯下流;
10、激光焊短路电芯未检出;
11、烘烤时温度太高烘坏隔膜;
12、上部胶位置不对;
13、高温胶纸包住负极耳;
14、贴底部胶未完全包住底部。
 
过充
电芯过充电时,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。上面种种均可能造成爆炸。过充可能的工位:
1、预充时电流设置过大;
2、预充柜个别点电流过大;
3、电芯容量不足;
4、检测时电流设置过大;
5、检测时个别点电压偏大;
6、用户使用时充电器电压偏大。
 
过放
 
水份含量过高
   水份可以和电芯中的电解液反应,生产气体,充电时,可以和生成的锂反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,电芯就会爆炸。
 
负极容量不足
当正极部位对面的负极部位容量不足,或是根本没有容量时,充电时所产生的部分或全部的锂就无法插入负极石墨的间层结构中,会析在负极的表面,形成突起状“枝晶”,而下一次充电时,这个突起部分更容易造成锂的析出,经过几十至上百次的循环充放电后,“枝晶”会长大,最后会刺穿隔膜纸,使内部产生短路。负极容量不足的工位:
1、正极来料容量偏高;
2、负极来料容量偏低;
3、正负极搅拌不均;
4、正极敷料量偏大;
5、正极涂布不均;
6、正极头尾部堆料;
7、负极涂布不均;
8、负极暗痕;
9、负极划痕;
10、负极凹点;
11、负极露箔;
12、负极颗粒;
13、负极压片时压死;
14、正负极分档配对错误;
15、负极包不住正极。