鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2024年01月02日
導(dǎo)致18650鋰電池爆炸的三種原因介紹
18650鋰離子電池爆炸的原因
1、內(nèi)部短路:結(jié)構(gòu)或工藝缺陷導(dǎo)致極耳內(nèi)插、隔膜包裹富余過(guò)少、毛刺、隔膜打折等。極耳內(nèi)插往往出現(xiàn)在厚電池且內(nèi)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)中,極耳位絕緣不到位,在后續(xù)成品加保護(hù)板或使用過(guò)程容易導(dǎo)致內(nèi)部急性短路從而出現(xiàn)燃燒或爆炸,不過(guò)現(xiàn)在這種情況幾乎很少了,除非外力因素。
2、外部短路:1AH以下的鋰離子電池外短路導(dǎo)致的燃燒后爆炸不多見(jiàn),通常都是出現(xiàn)鼓脹或干脆把極耳燒斷,個(gè)人分析過(guò)的是動(dòng)力鋰電池或大容量手機(jī)電池外短路導(dǎo)致的燃燒。這個(gè)涉及到客戶(hù)使用不當(dāng)裝金屬外盒時(shí)不考慮極耳絕緣,在裝機(jī)現(xiàn)場(chǎng)就出現(xiàn)電池冒煙燃燒異常;動(dòng)力鋰電池也常見(jiàn)結(jié)構(gòu)固定措施不足(考慮不周),在用戶(hù)使用過(guò)程電池組晃動(dòng)引起電池外部絕緣保護(hù)膜破損或者連接線皮破損,最終導(dǎo)致短路燃燒。
3、過(guò)充爆炸:這個(gè)是最危險(xiǎn)的,也是公司最怕出現(xiàn)的,但,還是偶爾會(huì)出現(xiàn)。從了解的情況來(lái)看有兩點(diǎn):a、用戶(hù)不按要求使用匹配的充電器,從而破壞保護(hù)線路且用戶(hù)往往充電都是不限時(shí)充的,這種情況不炸都難;b、18650鋰離子電池配組不合理且保護(hù)板失效,這種情況下也會(huì)炸的一塌糊涂。單節(jié)電池同理。
被過(guò)充電
18650鋰離子電池被過(guò)充電,是常見(jiàn)的爆炸原因。鋰離子電池必須在規(guī)定的電壓范圍之內(nèi)工作,不然就會(huì)出現(xiàn)爆炸起火的安全隱患。比如三元鋰電芯常規(guī)是2.5V~4.2V;磷酸鐵鋰電芯常規(guī)是2.0V~3.65V。
18650鋰離子電池充電時(shí),正極的鋰離子運(yùn)動(dòng)到負(fù)極,鑲嵌在負(fù)極材料的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,假如鋰離子電池被過(guò)充電,就容易造成負(fù)極析鋰,造成鋰結(jié)晶,刺穿隔膜,就會(huì)造成電芯內(nèi)部短路,從而引發(fā)爆炸。
這就是為何鋰離子電池在充電時(shí),必須加上過(guò)充保護(hù)電路,對(duì)鋰離子電池進(jìn)行過(guò)充保護(hù)。鋰離子電池保護(hù)板會(huì)對(duì)鋰離子電池組的每一串電壓進(jìn)行監(jiān)控,超過(guò)過(guò)充電壓,鋰離子電池保護(hù)板就會(huì)切斷充電,起到保護(hù)鋰離子電池的用途。
鋰離子電池組假如發(fā)生過(guò)充爆炸,出現(xiàn)這種情況大多數(shù)是因?yàn)殇囯x子電池有個(gè)別串出現(xiàn)了0V電壓的情況,或者是保護(hù)板異常了,無(wú)法對(duì)鋰離子電池進(jìn)行過(guò)充保護(hù);還有就是充電器使用錯(cuò)誤。
比如,36V的鋰離子電池組,要三元鋰的10串,假如其中2串電芯電壓變?yōu)榱?V,充電器的充電電壓42V就會(huì)直接給剩余的8串進(jìn)行充電,保護(hù)板功能異常,無(wú)法供應(yīng)過(guò)充保護(hù)功能。8串電芯的平均電壓就會(huì)被充電器充到5.25V以上(42V/8串)。這就會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池被過(guò)充,引發(fā)爆炸的事故。
假如充電器使用錯(cuò)了,沒(méi)有按照規(guī)定的專(zhuān)用充電器對(duì)鋰離子電池組進(jìn)行充電,也會(huì)引起鋰離子電池保護(hù)板異常,鋰離子電池組被過(guò)充。
比如,36V的鋰離子電池組,專(zhuān)用充電器的輸出電壓應(yīng)該為42V,假如使用了72V鋰離子電池組的充電器(充電電壓為84V),84V的充電電壓直接加載在36V的鋰離子電池組上,保護(hù)板的元器件就容易被損壞,功能就容易失效。這個(gè)時(shí)候,鋰離子電池組就會(huì)在沒(méi)有保護(hù)的情況下進(jìn)行充電,各串電芯電壓就會(huì)被充到8.4V以上(84V/10串),三元鋰的滿(mǎn)充電壓是4.2V,8.4V的電壓對(duì)三元鋰單體電池來(lái)說(shuō),是會(huì)比較危險(xiǎn)的,很容易引發(fā)爆炸。
所以,請(qǐng)正確使用鋰離子電池,正確使用鋰離子電池保護(hù)板,正確使用鋰離子電池充電器。
被短路
18650鋰離子電池被短路,包括內(nèi)部短路和外部短路,都會(huì)引起18650電池的爆炸。
內(nèi)部短路的原因有幾種,一種原因是生產(chǎn)工藝的問(wèn)題,內(nèi)部殘留了雜物,在鋰離子電池使用的過(guò)程中,發(fā)生了內(nèi)部的正極負(fù)極短路,從而引發(fā)爆炸。另一種原因是外界針刺或者擠壓造成內(nèi)部材料短路,從而引發(fā)爆炸。
外部短路的情況,是鋰離子電池的正極與負(fù)極直接接觸導(dǎo)致的。比如負(fù)載設(shè)備故障,線路短路了,而鋰離子電池保護(hù)板功能失效,無(wú)法及時(shí)切斷回路,繼續(xù)短路就會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部氣壓升高,引發(fā)爆炸。出現(xiàn)外部短路的原因,還有震動(dòng)導(dǎo)致線路短路,擠壓碰撞導(dǎo)致的線路短路等等。
18650鋰離子電池組的短路引發(fā)的爆炸起火,威力更大,火花跟爆炸同時(shí)發(fā)生。
所以,請(qǐng)保護(hù)好18650鋰離子電池,從組裝工藝、包裝發(fā)貨、運(yùn)輸?shù)鹊龋⒁飧饕粋€(gè)流程,防止鋰離子電池被短路。
高溫
溫度過(guò)高,也是會(huì)引發(fā)18650鋰離子電池爆炸的。鋰離子電池的正常使用溫度范圍是充電0~45℃;放電-20~65℃;存儲(chǔ)0~45℃。
鋰離子電池保護(hù)板一般是設(shè)置充電高溫為50℃保護(hù);放電高溫為70℃保護(hù)。假如沒(méi)有高溫保護(hù),鋰離子電池繼續(xù)放電或者存儲(chǔ),都會(huì)引發(fā)鋰離子電池的爆炸。
鋰離子電池的內(nèi)部材料在120℃以上就會(huì)變質(zhì),像電芯內(nèi)部材料的隔膜,常規(guī)電芯的隔膜使用的材料比較普通,120℃以上隔膜就會(huì)收縮,隔膜一旦收縮,正極與負(fù)極材料就會(huì)短路直接接觸,很快就會(huì)引起高溫的內(nèi)部短路,瞬間引發(fā)鋰離子電池爆炸。
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