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鋰電池電解液桶使用的安全問題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年01月10日  

今天看到一則令人痛心的新聞:因為爆米花的爐子過壓爆裂,碎片擊中一位7歲男孩,直接導致其死亡,過失致人死亡的爆米花攤主也被刑事拘留,兩個家庭卷入無端的災難之中,其原因竟在于爐子的壓力表失靈,過度加熱導致的過壓使爐體爆裂。


這讓我想到我們這個行業的電解液桶的規范使用上來。


電解液是一種混合溶液,其成分含量多變,大部分重量為可燃或易燃的碳酸酯溶劑,所以,一般來講,電解液是可燃的化學品,其閃點依據不同的配方而有所不同,可能為甲類到丙類之間的任何一類。當然,如前面博文所述,電解液也是有一定毒性的。


電解液在日常使用中,都是儲存在特別定制的包裝桶中,行業內最為常見的是200KG的不銹鋼包裝桶。這里談的就是這種包裝桶的使用安全。類似地,這樣的內容也適用于100L,50L,20L等不同容積的設計相似的包裝桶。


電解液包裝桶多用不銹鋼制成,常用材質為SS304,早期可能會用到SS316.桶壁厚度一般在2.0mm左右,考慮到成本,也可能降低到1.8mm左右。因此,它承受的壓力一般不超過3KG,考慮到使用方便,設計時它便不屬于壓力容器,允許充填的氣壓在0.1MPa以下(俗稱1公斤壓力)這也是為了電解液廠家和電池廠家在電解液桶管理上的方便。因此,在灌入電解液之后,再充填保護氣體(如純氮或純氬)時,其壓力一般控制在0.02~0.06MPa之間,以便于防止外界水汽進入導致電解液變質和腐蝕容器內壁。因此,電解液出廠時,其桶內都有一定的壓力,各廠家的規定不完全一樣,但基本都在0.1MPa以內。其主要作用有:1.方便取樣或使用電解液。出液口連接好快速接頭后,桶內液體可以在氣壓作用下直接壓出,無須補氣。2.提供保護氣氛。但使用時間長了,隨著內容物的減少,氣體壓力下降,這時就需要適度補充氣體。這里要求主要有兩點:1.補充的氣體必須是高純的高度干燥的保護性氣體(如氮氣、氬氣)2.壓力要在指定范圍,一般建議在0.02~0.06MPa,即0.2~0.6公斤壓力。千萬不要過壓。


必須提醒的是,壓力的標準單位是帕斯卡,因為其太小而在工程上不常用。常用的其它單位有兆帕(MPa),千帕(kPa)。有種不規范但很常用的的壓力單位是公斤,其實質是“公斤力/平方厘米”的不規范縮寫。9.8牛頓除以0.0001平方米,結果為98000帕斯卡,即0.098MPa,不精密計算的話,相當于0.1MPa.另外,還有一種壓力單位,叫一個大氣壓,即101300Pa左右,從數值上,也大約為0.1MPa.因此,1個大氣壓與1KG壓力在數值上相差不大,在粗略計算的情況下常常把兩者看成相等。但是,1公斤也好,1個大氣壓也好,他們絕不能與1個兆帕相等!


再次強調,1公斤或1個大氣壓的壓力,大約等于0.1MPa,而不是1個MPa.


這一點是很多粗心的人最容易犯的錯誤,但這個錯誤可能導致嚴重的后果,因為壓力相差了整整10倍!


我曾在某廠處理過電解液桶泄漏的情況,就是因為補氣的員工把壓力表上的MPa當成了公斤,使得充填進去的壓力超標10倍以上,直接將桶法蘭擠變形,電解液漏出。浪費一桶電解液價值數萬,但如果是接頭或其它零件在過壓下飛出,其結果更是不可預料,十分兇險。因此,后來我編寫電解液桶的使用規范時,特別對此作了注明。細心一點的廠家,可以自備一個帶快速接頭母頭的氣壓表,卡到電解液桶上的接頭即可馬上測定,十分好用,如果還帶上放氣的閥門可以調整壓力,就更方便了。


近期品質部出差處理的一起客戶投訴,也涉及了電解液桶泄漏的情況,情況一樣,過壓導致密封法蘭變形泄漏。不過其原因更為奇葩,給電解液補氣時,操作人員不看減壓閥的輸出壓力,直接用氣體管線從鋼瓶對接到電解液桶,當聽到沒有氣體流動的聲音時才停止加氣(或者他們認為可以了再停止)。在電解液泄漏之后投訴了我們,我司派員去現場測氣壓時,發現氣壓在泄漏發生之后,仍嚴重超標,把我們帶去的壓力表都打壞了(量程0.2MPa左右),可見想見當時的內壓之高,如果在當時情況下有任何金屬部件被氣壓打掉飛出,無異于一顆子彈.....如果你還沒有概念的話,可以對比一下高壓鍋,它工作時的壓力大約在1.5個大氣壓左右,高壓鍋失效的時候,有過打穿屋頂的實例的。--其實我們早就印刷了相關知識的彩頁,在發貨時會把安全須知注意事項都每批隨貨發運,但客戶的倉庫人員收貨之后即把他們撕掉,相關彩頁傳遞不到生產線的一線員工手中,而廠家也沒有認真注意過這個問題!但從我們預防的方面,今年在加氣口增加黃色警示標簽,以防萬一再出現類似錯誤。


值得注意的是,本文涉及的兩次電解液泄漏事故發生的廠家,其歸屬都是上市公司,相對行業平均水平來講,應該屬于管理還比較規范的公司,特別其中一家還是外資上市公司,都有這樣的隱患。


其實還有一點沒有展開的風險,如果是電解液在過壓下噴出,還有電解液遇靜電或火花而失火,電解液腐蝕眼睛皮膚等化學品帶來的危險,如果是一次電池電解液,其中含有大量醚類,就更易著火了。


所以,提醒廣大的電池廠客戶,特別是注液車間的現場工藝人員、操作人員、管理人員,給電解液桶補氣時,千萬注意壓力的單位,注意壓力的范圍,不要超壓以免發生不測之禍。

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