鋰電池組爆炸起火的原因分析.doc

快遞不再接受電池包的寄送業(yè)務(wù)，鋰電池為何會(huì)爆炸，原因剖析NOTE7爆炸、蘋(píng)果手機(jī)爆炸，航空禁止NOTE7，快遞不接受鋰電池寄送業(yè)務(wù)，一夜之間談鋰色變，為何會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，我們專(zhuān)業(yè)的來(lái)分析一下。一、鋰電池電芯加工工藝不夠，造成爆炸的原因分析1、內(nèi)部極化較大2、極片吸水,與電解液發(fā)生反應(yīng)氣鼓3、 電解液本身的質(zhì)量,性能問(wèn)題4、注液時(shí)候注液量達(dá)不到工藝要求5、裝配制程中激光焊焊接密封性能差,漏氣，測(cè)漏氣時(shí)漏測(cè)6、粉塵,極片粉塵首先易導(dǎo)致微短路7、正負(fù)極片較工藝范圍偏厚,入殼難8、注液封口問(wèn)題,鋼珠密封性能不好導(dǎo)致氣鼓9、殼體來(lái)料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度. 但現(xiàn)在電池芯廠家生產(chǎn)越來(lái)越規(guī)范，起點(diǎn)也高，基本不會(huì)出現(xiàn)這種劣質(zhì)電芯流向市面，現(xiàn)在出現(xiàn)的爆炸起火等因素，多是在加工組裝電池芯PACK的時(shí)候，沒(méi)有控制好參數(shù)，檢測(cè)好，從而引起的爆炸和起火，所以我們圍繞加工PACK的地方說(shuō)起。二、加工PACK組裝電芯引起的爆炸起火原因分析爆炸類(lèi)型分析電池芯爆炸的類(lèi)形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過(guò)充三種。1、此處的外部系指電芯的外部，包含了電池組內(nèi)部絕緣設(shè)計(jì)不良等所引起的短路。當(dāng)電芯外部發(fā)生短路，電子組件又未能切斷回路時(shí)，電芯內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當(dāng)電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時(shí)，質(zhì)量好的隔膜紙，會(huì)將細(xì)孔關(guān)閉，電化學(xué)反應(yīng)終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進(jìn)而避免了爆炸發(fā)生。但是，細(xì)孔關(guān)閉率太差，或是細(xì)孔根本不會(huì)關(guān)閉的隔膜紙，會(huì)讓電池溫度繼續(xù)升高，更多的電解液汽化，最后將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒并爆炸。2、內(nèi)部短路主要是因?yàn)殂~箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹(shù)枝狀結(jié)晶穿破膈膜所造成。這些細(xì)小的針狀金屬，會(huì)造成微短路。由于，針很細(xì)有一定的電阻值，因此，電流不見(jiàn)得會(huì)很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)過(guò)程造成，可觀察到的現(xiàn)象是電池漏電太快，多數(shù)可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來(lái)。而且，由于毛刺細(xì)小，有時(shí)會(huì)被燒斷，使得電池又恢復(fù)正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機(jī)率不高。這樣的說(shuō)法，可以從各電芯廠內(nèi)部都常有充電后不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發(fā)生爆炸事件，得到統(tǒng)計(jì)上的支持。 以上是力神電池測(cè)試報(bào)告，所以，電池爆炸起火，要理性看待，短路以及過(guò)充才是主因。3、因此，內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，主要還是因?yàn)檫^(guò)充造成的。因?yàn)?，過(guò)充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿點(diǎn)到處都是，到處都在發(fā)生微短路。因此，電池溫度會(huì)逐漸升高，最后高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過(guò)高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進(jìn)去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都是爆炸收?qǐng)?。但是過(guò)充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當(dāng)時(shí)。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，消費(fèi)者就終止充電，帶手機(jī)出門(mén)。這時(shí)眾多的微短路所產(chǎn)生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，才發(fā)生爆炸。消費(fèi)者共同的描述都是拿起手機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)手機(jī)很燙，扔掉后就爆炸。綜合以上爆炸的類(lèi)型，我們可以將防爆重點(diǎn)放在過(guò)充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方防爆重點(diǎn)放在面。其中過(guò)充防止及外部短路防止屬于電子防護(hù)，與電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電池組裝有較大關(guān)系。電芯安全性提升之重點(diǎn)為化學(xué)與機(jī)械防護(hù)，與電池芯制造廠有較大關(guān)系。三、常見(jiàn)爆炸起火原因分析1、保護(hù)板沒(méi)有配好 保護(hù)板的保護(hù)電流是有上限的，既要考慮充入的電流，也要考慮放電的電流。有同行因?yàn)楸Ｗo(hù)板沒(méi)有選好型號(hào)，因?yàn)殡娏鬟^(guò)大，從而造成保護(hù)板燒毀引起電池包損壞。2、 控制器不具備過(guò)充過(guò)放保護(hù)。 有些控制器廠家，銷(xiāo)售人員不專(zhuān)業(yè)，你問(wèn)他有沒(méi)有保護(hù)，他們都會(huì)說(shuō)有的，結(jié)果，你信他的沒(méi)有接保護(hù)板，35天后，客戶(hù)那邊傳來(lái)爆炸的消息！都是血淚的教訓(xùn)，這種業(yè)務(wù)人員很可恨，所以盡量電池包PACK的時(shí)候，加好保護(hù)板。3、 電池組裝接錯(cuò)電池保護(hù)板！ 小編剛碰到的問(wèn)題，廠家很大，也經(jīng)常做電池包！但保護(hù)板因?yàn)槊總€(gè)廠家給的方案不一樣，接線方案也不一樣！結(jié)果電池組裝廠給接錯(cuò)了，轟爆炸了！所以，盡量跟保護(hù)板廠家要出接線圖來(lái)，反復(fù)跟加工廠和工人確認(rèn)接線，避免爆炸與損失。4、 電芯內(nèi)部短路 小編之前貪圖便宜，采購(gòu)的電芯。結(jié)果是貿(mào)易商訂制的，里面有很多短路的。結(jié)果小編沒(méi)有上分容柜，造成一部分電池組發(fā)燙，最后重新拆了上的分容柜。差點(diǎn)引起損失。所以，選擇好的供應(yīng)商也真的很重要。不敢賭啊！ 現(xiàn)在鋰電池組，做好后