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锂电池生产和使用中产生爆炸的原因

导读 大家好,小科来为大家解答以上问题。锂电池生产和使用中产生爆炸的原因这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧! 解答:1、1 避免短路

大家好,小科来为大家解答以上问题。锂电池生产和使用中产生爆炸的原因这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

解答:

1、 1.避免短路和过度充电。锂电池引发的安全事故几乎都是短路引起的。

2、 我们知道,当电池的正极和负极以一个非常低的电阻的异常路径相互连接时,也就是我们常说的短路,电池内部就会产生非常大的电流和热量。产生的热量和过多的电能释放不仅会对电池寿命造成严重的损害,还会对密封封装的锂电池内部造成一定的压力,导致电池内部压力突然升高。由于锂离子的化学性质非常活跃,外壳最终会爆裂燃烧。

3、 由于锂离子电池的化学特性,当我们对电池进行过充(过充)时,由于更多的锂离子无法嵌入锂电池负极,锂离子以金属锂的形式沉淀在负极表面,产生了枝晶锂的现象。枝晶锂生长到一定程度,会刺破隔膜,造成电池内部短路,隔离膜损坏,也会导致内部短路,从而引发安全事故。

4、 所以在我们日常使用锂电池时,要尽量避免短路或者过充。但对于目前大多数数码产品,内部充电电路都会配备相应的保护IC,避免锂电池过充。当保护电路检测到锂电池达到充满电状态时,它会自动切断充电电路。

5、 但在此仍不建议长时间在通电状态下将手机或其他设备连接到充电器上。毕竟没有人愿意拿自己的手机或者其他设备甚至是自己的人身安全去和一个小小的充电保护芯片打赌。

6、 2.穿孔也很危险。相比短路和过充,刺破锂电池也是一种非常不明智的做法。

7、 如果锂电池被任何硬物刺穿,里面的锂离子会直接与空气中的氧气发生反应,也会剧烈燃烧。

8、 对于锂电池本身或者其他内置锂电池的电子产品,我们通常会看到醒目的垃圾桶标志。

9、 如果将锂电池随意丢弃,不仅会造成环境污染,在垃圾处理过程中还容易发生火灾。

10、 3.避免高温高温或火灾,也会导致锂电池爆炸燃烧,尤其是在炎热的夏季或长时间暴露在车内,会导致锂电池的环境温度高于其正常存放温度。

11、 因此,我们在使用含有锂离子电池的设备时,应尽量避免在温度过高的环境中长时间使用。锂电池虽然在直接被火烘烤的情况下会爆炸燃烧比较长的时间,但是内部压力还是会有一个突增,也就是我们常说的鼓包。

12、 当我们的手机电池或其他锂离子电池鼓包时,要立即切断电源,停止使用,防止内部压力进一步增大,更换新的。

13、 总结锂电池生产和使用中的一些爆炸情况:

14、 1.过充防爆电路失控或检测柜失控,导致充电电压大于5V,导致电解液分解,电池内部反应剧烈,电池内压迅速升高,电池爆炸。

15、 2.过流防爆电路失控或检测柜失控,使充电电流过大,导致锂离子来不及嵌入。但极片表面形成金属锂,穿透隔膜,正负极直接短路引起爆炸(很少)。

16、 3.用超声波焊接塑料外壳时,由于设备原因,超声波能量转移到电芯上。超声波能量会融化电池内部隔膜,正负极直接短路,导致爆炸。

17、 4.点焊时爆炸。点焊时电流过大,造成严重的内部短路和爆炸。另外,点焊时,正极连接件直接与负极连接,使正负极爆炸

18、 6.电芯在震动或剧烈跌落时发生爆炸,电芯内部极片错位,电芯因严重短路(很少)而发生爆炸。

19、 当锂电池过度充电到高于4.2V的电压时,就会开始产生副作用。

20、 过充电电压越高,风险越高。

21、 当锂电池的电压高于4.2V时,留在阴极材料中的锂原子数少于一半。此时,蓄电池通常会崩溃,导致电池容量永久下降。

22、 如果继续充电,因为负电极的电池已经被锂原子填充,所以随后的锂金属将累积在负电极材料的表面上。

23、 这些锂原子将从负极表面沿锂离子来源的方向生长枝晶。

24、有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。

因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。

26、最理想的充电电压上限为4.2V。

27、锂电芯放电时也要有电压下限。

28、当电芯电压低于2.4V时,部分材料会开始被破坏。

29、又由于电池会自放电,放愈久电压会愈低,因此,放电时最好不要放到2.4V才停止。

30、锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间,所释放的能量只占电池容量的3%左右。

31、因此,3.0V是一个理想的放电截止电压。

32、充放电时,除了电压的限制,电流的限制也有其必要。

33、电流过大时,锂离子来不及进入储存格,会聚集于材料表面。

这些锂离子获得电子后,会在材料表面产生锂原子结晶,这与过充一样,会造成危险性。

35、万一电池外壳破裂,就会爆炸。

36、因此,对锂离子电池的保护,至少要包含:充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。

37、一般锂电池组内,除了锂电池芯外,都会有一片保护板,这片保护板主要就是提供这三项保护。

38、但是,保护板的这三项保护显然是不够的,全球锂电池爆炸事件还是频传。

对电池爆炸的原因,进行更仔细的分析,列举一些: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、装配制程中激光焊接密封性能差,测漏气时漏气;6、粉尘、极片粉尘首先易导致微短路;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;10、外面环境温度过高也是导致爆炸的主要原因。

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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