鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1254次 | 2021年09月05日
鋰電池爆炸原因及防范措施
鋰離子電池爆破原由剖析
負(fù)極容量缺乏
當(dāng)正極部位對(duì)面的負(fù)極部位容量缺乏,或是底子沒有容量時(shí),充電時(shí)所發(fā)生的部分或全部的鋰就無法刺進(jìn)負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中,會(huì)析在負(fù)極的外表,構(gòu)成突起狀枝晶,而下一次充電時(shí),這個(gè)突起部分更簡單構(gòu)成鋰的析出,經(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后,枝晶會(huì)長大,最后會(huì)刺穿隔閡紙,使內(nèi)部發(fā)生短路。電芯急劇放電,發(fā)生很多的熱,燒壞隔閡,而構(gòu)成更大的短路現(xiàn)象,高溫會(huì)使電解液分析成氣體,負(fù)極碳和隔閡紙燃燒,構(gòu)成內(nèi)部壓力過大,當(dāng)電芯的外殼無法接受這個(gè)壓力時(shí),電芯就會(huì)爆破。
水份含量過高
水份能夠和電芯中的電解液反響,生產(chǎn)氣體,充電時(shí),能夠和生成的鋰反響,生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過充而生成氣體,水份的分析電壓較低,充電時(shí)很簡單分析生成氣體,當(dāng)這一系列生成的氣體會(huì)使電芯的內(nèi)部壓力增大,當(dāng)電芯的外殼無法接受時(shí),電芯就會(huì)爆破。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
內(nèi)部短路
因?yàn)閮?nèi)部發(fā)生短路現(xiàn)象,電芯大電流放電,發(fā)生很多的熱,燒壞隔閡,而構(gòu)成更大的短路現(xiàn)象,這樣電芯就會(huì)發(fā)生高溫,使電解液分析成氣體,構(gòu)成內(nèi)部壓力過大,當(dāng)電芯的外殼無法接受這個(gè)壓力時(shí),電芯就會(huì)爆破。
上部膠
激光焊時(shí),熱量經(jīng)殼體傳導(dǎo)到正極耳上,使正極耳溫度高,倘若上部膠紙沒有離隔正極耳及隔閡,熱的正極耳就會(huì)使隔閡紙燒壞或縮短,構(gòu)成內(nèi)部短路,而構(gòu)成爆破。
高溫膠紙包住負(fù)極耳
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
客戶在負(fù)極耳點(diǎn)焊時(shí),熱量傳導(dǎo)到負(fù)極耳上,倘若高溫膠紙未貼好,負(fù)極耳上的熱量就會(huì)燒壞隔閡,構(gòu)成內(nèi)部短路,構(gòu)成爆破。
貼底部膠未徹底包住底部
客戶在底部鋁鎳復(fù)合帶處點(diǎn)焊時(shí),會(huì)在底部殼壁發(fā)生很多的熱,傳導(dǎo)極芯的底部,倘若高溫膠紙未徹底包住隔閡,會(huì)燒壞隔閡,構(gòu)成內(nèi)部短路,構(gòu)成爆破。
過充
電芯過充電時(shí),正極的鋰過度放出會(huì)使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而放出的鋰過多也簡單無法刺進(jìn)負(fù)極中,也簡單構(gòu)成負(fù)極外表析鋰,而且,當(dāng)電壓到達(dá)4.5V以上時(shí),電解液會(huì)分析生產(chǎn)很多的氣體。上面種種均或許構(gòu)成爆破。
外部短路
外部短路或許因?yàn)椴僮鞑划?dāng),或誤運(yùn)用所構(gòu)成,因?yàn)橥獠慷搪?,電池放電電流很大,?huì)使電芯的發(fā)熱,高溫會(huì)使電芯內(nèi)部的隔閡縮短或徹底壞壞,構(gòu)成內(nèi)部短路,因而爆破。
維護(hù)措施:
鋰離子電池電芯過充到電壓高于4.2V后,會(huì)開端發(fā)生副用途。過充電壓愈高,危險(xiǎn)性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后,正極資料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半,此時(shí)貯存格常會(huì)垮掉,讓電池容量發(fā)生永久性的下降。倘若繼續(xù)充電,因?yàn)樨?fù)極的貯存格現(xiàn)已裝滿了鋰原子,后續(xù)的鋰金屬會(huì)堆積于負(fù)極資料外表。這些鋰原子會(huì)由負(fù)極外表往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會(huì)穿過隔閡紙,使正負(fù)極短路。有時(shí)在短路發(fā)生前電池就先爆破,這是因?yàn)樵谶^充過程,電解液等資料會(huì)裂解發(fā)生氣體,使得電池外殼或壓力閥鼓漲決裂,讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極外表的鋰原子反響,進(jìn)而爆破。因而,鋰離子電池充電時(shí),一定要設(shè)定電壓上限,才能夠同時(shí)兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時(shí)也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時(shí),部分資料會(huì)開端被破壞。又因?yàn)殡姵貢?huì)自放電,放愈久電壓會(huì)愈低,因而,放電時(shí)最好不要放到2.4V才停止。鋰離子電池從3.0V放電到2.4V這段期間,所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因而,3.0V是一個(gè)理想的放電截止電壓。充放電時(shí),除了電壓的限制,電流的限制也有其必要。電流過大時(shí),鋰離子來不及進(jìn)入貯存格,會(huì)集合于資料外表。這些鋰離子取得電子后,會(huì)在資料外表發(fā)生鋰原子結(jié)晶,這與過充相同,會(huì)構(gòu)成危險(xiǎn)性。倘若電池外殼決裂,就會(huì)爆破。因而,對(duì)鋰離子電池的維護(hù),至少要包括:充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項(xiàng)。一般鋰離子電池包內(nèi),除了鋰離子電池芯外,都會(huì)有一片維護(hù)板,這片維護(hù)板首要便是供應(yīng)這三項(xiàng)維護(hù)。可是,維護(hù)板的這三項(xiàng)維護(hù)顯然是不行的,全球鋰離子電池爆破事件仍是頻傳。
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