锂电池爆炸原因和爆炸类型分析

2021-09-01      1159 次浏览

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:装配制程中激光焊焊接密封性能差,漏气,测漏气时漏测.


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.

爆炸类型分解


电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种。此处的外部系指电芯的外部,蕴含了电池包内部绝缘设计不良等所引起的短路。


当电芯外部发生短路,电子组件又未能切断回路时,电芯内部会出现高热,造成部分电解液汽化,将电池外壳撑大。当电池内部温度高到135摄氏度时,质量好的隔膜纸,会将细孔封闭,电化学反应终止或近乎终止,电流骤降,温度也慢慢下降,进而戒备了爆炸发生。但是,细孔封闭率太差,或是细孔根本不会封闭的隔膜纸,会让电池温度持续升高,更多的电解液汽化,最后将电池外壳撑破,甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。


内部短路紧要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜,或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属,会造成微短路。由于,针很细有一定的电阻值,因此,电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在加工过程造成,可观察到的现象是电池漏电太快,多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且,由于毛刺细小,有时会被烧断,使得电池又恢复正常。因此,因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。


这样的说法,可以从各电芯厂内部都常有充电后不久,电压就偏低的不良电池,但是却鲜少发生爆炸事件,得到统计上的支持。因此,内部短路引发的爆炸,紧要还是因为过充造成的。因为,过充后极片上到处都是针状锂金属结晶,刺穿点到处都是,到处都在发生微短路。因此,电池温度会逐渐升高,最后高温将电解液气体。这种情形,不论是温度过高使材料燃烧爆炸,还是外壳先被撑破,使空气进去与锂金属发生猛烈氧化,都是爆炸收场。


但是过充引发内部短路造成的这种爆炸,并不一定发生在充电的当时。有可能电池温度还未高到让材料燃烧、出现的气体也未足以撑破电池外壳时,消费者就终止充电,带手机出门。这时众多的微短路所出现的热,慢慢的将电池温度提高,经过一段时间后,才发生爆炸。消费者共同的描述都是拿起手机时发现手机很烫,扔掉后就爆炸。

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