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低溫鋰電池

鋰電池的爆炸原因分析 鋰電池為什么會爆炸?

鉅大LARGE  |  點擊量:10392次  |  2018年06月28日  

摘要
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。

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。

負極容量不足的工位負極包不住正極正負極分檔配對錯誤負極壓片時壓死負極顆粒負極露箔負極凹點負極劃痕負極暗痕負極涂布不均正極頭尾部堆料正極涂布不均正極敷料量偏大正負極攪拌不均負極來料容量偏低正極來料容量偏高負極容量不足

水份含量過多的工位封口太慢而吸潮陳化時吸潮電解液水份含量過大注液前烘烤未烘干或吸潮組裝烘烤時未烘干涂布時正負極未烘干正極打膠配料時吸潮正極烘烤不充分水份含量過高

內部短路的工位貼底部膠未完全包住底部高溫膠紙包住負極耳上部膠位置不對烘烤時溫度太高烘壞隔膜激光焊短路電芯未檢出組裝微短路電芯下流組裝短路電芯未檢出壓扁時壓力太大隔膜紙有砂眼卷繞不齊負極鉚焊未拍平,有毛刺正負極分小片毛刺正負極分小片掉料正負裁**毛刺內部短路

過充可能的工位用戶使用時充電器電壓偏大檢測時個別點電壓偏大檢測時電流設置過大電芯容量不足預充柜個別點電流過大預充時電流設置過大過充

外部短路可能的工位保護線路板失效用戶在使用時正負極短路電芯在周轉過程中打火上電芯未對好,造成正負極接觸外部短路

總結所有相關工位必須加強控制。安全性為各項性能中最重要的。當與其它要求沖突時,優先滿足安全性。

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