鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年04月22日
鋰電池爆炸的六大原因,電池安全檢測(cè)是小事嗎?
三星電子公司自上月以來(lái)在韓國(guó)生產(chǎn)了約49萬(wàn)部蓋樂(lè)世Note7手機(jī);
8月下旬,多名Note7用戶將燒毀的手機(jī)照片發(fā)到網(wǎng)上,表示充電時(shí)起火,三星的調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分電池確實(shí)存在異常;
目前在全球范圍內(nèi)已知發(fā)生了35起Note7手機(jī)爆炸和著火事件,這些數(shù)字還可能增長(zhǎng);
三星宣布將回收在美國(guó)、韓國(guó)等10個(gè)國(guó)家和地區(qū)出售的250萬(wàn)部蓋樂(lè)世Note7,收回的手機(jī)將更換新的同款手機(jī)或其他機(jī)型;
9月2日的記者會(huì)上,三星電子移動(dòng)事業(yè)部負(fù)責(zé)人高東真就收回事件對(duì)消費(fèi)者造成的不便和擔(dān)憂表示道歉,但尚未明確透露收回相關(guān)費(fèi)用的具體數(shù)額,僅表示"數(shù)額之大令人痛心疾首";
分析認(rèn)為,大型智能手機(jī)制造商因質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行大規(guī)模收回尚屬首次。這樣大規(guī)模收回剛剛發(fā)售的新產(chǎn)品,勢(shì)必將對(duì)三星今年的業(yè)績(jī)?cè)斐芍卮笥绊憽?/p>
三星公司的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手美國(guó)蘋(píng)果公司在本周推出蘋(píng)果7手機(jī),可能會(huì)對(duì)三星的手機(jī)產(chǎn)品造成沖擊。媒體報(bào)道稱,蓋樂(lè)世Note7和蘋(píng)果7手機(jī)的賣(mài)點(diǎn)均包括虹膜識(shí)別技術(shù)。英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》評(píng)論,對(duì)于身陷稅務(wù)的蘋(píng)果而言,三星此次收回可謂一份及時(shí)的禮物。
韓國(guó)SK證券分析稱,僅收回費(fèi)用就將達(dá)到5000億韓元(約合30.2億元人民幣),2016年7至9月Note7的銷售量可能會(huì)從預(yù)計(jì)的500萬(wàn)部下降到300萬(wàn)部左右。還有分析人士估算,收回事件造成的損失可能使三星公司今年的利潤(rùn)減少50億美元(約合334億元人民幣),三星公司的聲譽(yù)也將受影響。
經(jīng)國(guó)家質(zhì)檢總局約談后,三星(中國(guó))宣布自9月14日起,收回2016年7月20日至2016年8月5日期間制造的部分GalaxyNote7。中國(guó)大陸地區(qū)受影響的數(shù)字移動(dòng)電話機(jī)數(shù)量為1858臺(tái)。
鋰電池爆炸的六大原因:
1外部短路
外部短路可能由于操作不當(dāng),或誤使用所造成,由于外部短路,電池放電電流很大,會(huì)使電芯的發(fā)熱,高溫會(huì)使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞,造成內(nèi)部短路,因而爆炸。外部短路可能的工位:
1、上電芯未對(duì)好,造成正負(fù)極接觸;
2、電芯在周轉(zhuǎn)過(guò)程中打火;
3、用戶在使用時(shí)正負(fù)極短路;
4、保護(hù)線路板失效。
2內(nèi)部短路
由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象,電芯大電流放電,產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現(xiàn)象,這樣電芯就會(huì)產(chǎn)生高溫,使電解液分解成氣體,造成內(nèi)部壓力過(guò)大,當(dāng)電芯的外殼無(wú)法承受這個(gè)壓力時(shí),電芯就會(huì)爆炸。內(nèi)部短路的工位:
1、正負(fù)裁大片毛刺;
2、正負(fù)極分小片掉料;
3、正負(fù)極分小片毛刺;
4、負(fù)極鉚焊未拍平,有毛刺;
5、卷繞不齊;
6、隔膜紙有砂眼;
7、壓扁時(shí)壓力太大;
8、組裝短路電芯未檢出;
9、組裝微短路電芯下流;
10、激光焊短路電芯未檢出;
11、烘烤時(shí)溫度太高烘壞隔膜;
12、上部膠位置不對(duì);
13、高溫膠紙包住負(fù)極耳;
14、貼底部膠未完全包住底部。
3過(guò)充
電芯過(guò)充電時(shí),正極的鋰過(guò)度放出會(huì)使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而放出的鋰過(guò)多也容易無(wú)法插入負(fù)極中,也容易造成負(fù)極表面析鋰,而且,當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時(shí),電解液會(huì)分解生產(chǎn)大量的氣體。上面種種均可能造成爆炸。過(guò)充可能的工位:
1、預(yù)充時(shí)電流設(shè)置過(guò)大;
2、預(yù)充柜個(gè)別點(diǎn)電流過(guò)大;
3、電芯容量不足;
4、檢測(cè)時(shí)電流設(shè)置過(guò)大;
5、檢測(cè)時(shí)個(gè)別點(diǎn)電壓偏大;
6、用戶使用時(shí)充電器電壓偏大。
4過(guò)放
5水份含量過(guò)高
水份可以和電芯中的電解液反應(yīng),生產(chǎn)氣體,充電時(shí),可以和生成的鋰反應(yīng),生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過(guò)充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時(shí)很容易分解生成氣體,當(dāng)這一系列生成的氣體會(huì)使電芯的內(nèi)部壓力增大,當(dāng)電芯的外殼無(wú)法承受時(shí),電芯就會(huì)爆炸。
6負(fù)極容量不足
當(dāng)正極部位對(duì)面的負(fù)極部位容量不足,或是根本沒(méi)有容量時(shí),充電時(shí)所產(chǎn)生的部分或全部的鋰就無(wú)法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中,會(huì)析在負(fù)極的表面,形成突起狀"枝晶",而下一次充電時(shí),這個(gè)突起部分更容易造成鋰的析出,經(jīng)過(guò)幾十至上百次的循環(huán)充放電后,"枝晶"會(huì)長(zhǎng)大,最后會(huì)刺穿隔膜紙,使內(nèi)部產(chǎn)生短路。負(fù)極容量不足的工位:
1、正極來(lái)料容量偏高;
2、負(fù)極來(lái)料容量偏低;
3、正負(fù)極攪拌不均;
4、正極敷料量偏大;
5、正極涂布不均;
6、正極頭尾部堆料;
7、負(fù)極涂布不均;
9、負(fù)極暗痕;
10、負(fù)極劃痕;
11、負(fù)極凹點(diǎn);
12、負(fù)極露箔;
13、負(fù)極顆粒;
14、負(fù)極壓片時(shí)壓死;
15、正負(fù)極分檔配對(duì)錯(cuò)誤;
16、負(fù)極包不住正極;
鋰電池安全設(shè)計(jì)
1、鋰電池內(nèi)部采用開(kāi)關(guān)原件。在電池內(nèi)部溫度上升時(shí),阻值隨之上升,溫度過(guò)高后停止放電,防止過(guò)度放電的情況。
2、設(shè)置電池出氣孔。在電池內(nèi)壓上升到一定程度后出氣孔自動(dòng)打開(kāi),保持內(nèi)壓的平衡,防止電池炸裂的情況出現(xiàn)。
鋰電池材料安全
1、優(yōu)化電解質(zhì)體系
目前電解液主要為有機(jī)溶劑,難以承受4.5伏以上的高電壓,容易分解產(chǎn)生氣體,造成電池氣脹、破裂或爆炸。同時(shí),充電狀態(tài)下的正負(fù)極材料本身也很活潑,如鈷酸鋰之類的正極材料在過(guò)充電或受熱狀態(tài)下容易發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌,并產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng),而含有機(jī)溶劑的鋰化石墨負(fù)極在接觸空氣時(shí)也容易燃燒。
極性有機(jī)溶劑電解液難以保障動(dòng)力鋰離子電池的安全性,而現(xiàn)有的離子液體要么電化學(xué)窗口不夠?qū)挘聪鄬?duì)分子質(zhì)量和黏度太大,尚不能完全替代有機(jī)溶劑。因此,發(fā)展低溶劑或無(wú)溶劑的聚合物電解質(zhì)、無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合電解質(zhì)或無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)是提高電池安全性的根本舉措。
2、提高負(fù)極嵌鋰電位
目前使用的鋰離子電池主要以石墨基材料作為負(fù)極,其嵌鋰電位接近金屬鋰的析出電位,在快速充電時(shí)容易造成金屬鋰析出,常以鋰枝晶或鋰粉末狀態(tài)存在,前者會(huì)使電池內(nèi)短路,后者會(huì)加速電解液分解或與空氣接觸發(fā)生燃燒。提高負(fù)極的嵌鋰電位能有效改善電池的安全性和循環(huán)使用壽命。
與石墨基負(fù)極材料相比,能提高電極電位的材料有硬碳、硅、錫、鈦酸鋰等。
3、選擇適當(dāng)材質(zhì)的正負(fù)極隔板材質(zhì)
在溫度上升一定程度后,正負(fù)極隔板材料自動(dòng)溶解,防止鋰離子通過(guò),停止內(nèi)部的充放電反應(yīng)。
4、選用合格的膠黏劑
粘結(jié)劑不合格,產(chǎn)生掉粉,形成毛刺造成隔膜穿刺,內(nèi)部短路,最后導(dǎo)致鋰電池爆炸。
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