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鋰電池爆炸原理分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年11月15日  

近年來因為鋰電池爆炸導致人員傷亡的事故越來越多。那么是什么原因導致的呢?主要有下列這些原因。


負極容量不足


當正極部位對面的負極部位容量不足,或是根本沒有容量時,充電時所產生的部分或全部的鋰就無法插入負極石墨的間層結構中,會析在負極的表面,形成突起狀“枝晶”。


而下一次充電時,這個突起部分更容易造成鋰的析出,經過幾十至上百次的循環充放電后,“枝晶”會長大,最后會刺穿隔膜紙,使內部產生短路。


電芯急劇放電,產生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現象,高溫會使電解液分解成氣體,負極碳和隔膜紙燃燒,造成內部壓力過大,當電芯的外殼無法承受這個壓力時,電芯就會爆炸。


水份含量過高


水份可以和電芯中的電解液反應,生產氣體,充電時,可以和生成的鋰反應,生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時很容易分解生成氣體,當這一系列生成的氣體會使電芯的內部壓力增大,當電芯的外殼無法承受時,電芯就會爆炸。


內部短路


由于內部產生短路現象,電芯大電流放電,產生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現象,這樣電芯就會產生高溫,使電解液分解成氣體,造成內部壓力過大,當電芯的外殼無法承受這個壓力時,電芯就會爆炸。


上部膠


激光焊時,熱量經殼體傳導到正極耳上,使正極耳溫度高,如果上部膠紙沒有隔開正極耳及隔膜,熱的正極耳就會使隔膜紙燒壞或收縮,造成內部短路,而形成爆炸。


高溫膠紙包住負極耳


客戶在負極耳點焊時,熱量傳導到負極耳上,如果高溫膠紙未貼好,負極耳上的熱量就會燒壞隔膜,造成內部短路,形成爆炸。


貼底部膠未完全包住底部


客戶在底部鋁鎳復合帶處點焊時,會在底部殼壁產生大量的熱,傳導極芯的底部,如果高溫膠紙未完全包住隔膜,會燒壞隔膜,造成內部短路,形成爆炸。


過充


電芯過充電時,正極的鋰過度放出會使正極的結構發生變化,而放出的鋰過多也容易無法插入負極中,也容易造成負極表面析鋰,而且,當電壓達到4.5V以上時,電解液會分解生產大量的氣體。上面種種均可能造成爆炸。


外部短路


外部短路可能由于操作不當,或誤使用所造成,由于外部短路,電池放電電流很大,會使電芯的發熱,高溫會使電芯內部的隔膜收縮或完全壞壞,造成內部短路,因而爆炸。

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