鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1193次 | 2020年03月07日
科普:如何安全使用鋰離子電池包防止電池爆炸
科普:如何安全使用鋰離子電池包防止電池爆炸?安全性是阻礙鋰離子電池包發(fā)展的一個(gè)重要因素,近些年關(guān)于鋰離子電池燃燒和爆炸的事故報(bào)道很頻繁,例如三星galaxynote7爆炸、特斯拉電動(dòng)汽車(chē)自燃、鋰離子電池廠起火等等。那么我們?cè)摬扇∈裁创胧绾问褂娩囯x子電池包防止電池爆炸呢?
鋰離子電池為何會(huì)發(fā)生爆炸?
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。鋰離子電池的安全性問(wèn)題,不僅與電池材料本身性質(zhì)有關(guān),而且與電池制備技術(shù)和使用有關(guān)。
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、裝配制程中激光焊接密封性能差,測(cè)漏氣時(shí)漏氣;
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;
10、外面環(huán)境溫度過(guò)高也是導(dǎo)致鋰離子電池包爆炸的重要原因。
另外,關(guān)于手機(jī)鋰離子電池,由于使用不當(dāng),如擠壓、沖擊和進(jìn)水等導(dǎo)致電池膨脹、變形和開(kāi)裂等,這些都會(huì)導(dǎo)致電池短路,在放電或充電過(guò)程放熱引起爆炸。
如何防止鋰離子電池包爆炸?
目前,針對(duì)鋰離子電池包電解液易燃的問(wèn)題,可以使用新的能量供給方式,例如利用人體動(dòng)能給電子設(shè)備供應(yīng)能量,目前這個(gè)方案還處于實(shí)驗(yàn)室階段。另外一個(gè)很直接的方案就是在現(xiàn)有的電解液中新增阻燃劑。但是,為了完成阻燃性,就要在電解液中添加大量的阻燃劑,這樣會(huì)相應(yīng)地降低電解液的離子導(dǎo)電性,顯著影響鋰離子電池包的電化學(xué)性能和能量密度。
最近,美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員,制造了一種新型“智能”靜電紡絲分離器,它具有熱量觸發(fā)機(jī)制,內(nèi)部含有阻燃劑,可用于防止鋰離子電池燃燒。
在這種結(jié)構(gòu)中,阻燃劑包裝在聚合物保護(hù)殼的內(nèi)部,以防阻燃劑直接溶解到電解液中,從而給電池性能造成負(fù)面影響。當(dāng)鋰離子電池包內(nèi)部的熱量過(guò)高時(shí),電池保護(hù)殼會(huì)因?yàn)楦邷囟l(fā)生溶解,釋放出阻燃劑,從而有效抑制高度易燃的電解液發(fā)生燃燒。
1.使用原裝充電器:充電時(shí)間是鋰離子電池包爆炸事件的高發(fā)期。原裝充電器比兼容充電器更能保證電池安全。
2.使用可靠的電池:盡量購(gòu)買(mǎi)原裝電池或市面知名品牌電池,比如存能電氣的鋰離子電池,不要為省錢(qián)而購(gòu)買(mǎi)“二手貨”或“水貨”,這類(lèi)電池可能經(jīng)過(guò)維修,不如原裝電池可靠。
3.不要將電池組置于極端環(huán)境:高溫、碰撞等都是鋰離子電池包爆炸的重要誘因,盡量讓電池處在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境中,遠(yuǎn)離高溫的地方。
4.別嘗試改裝:改裝后,電池可能處在之前未被考慮到的環(huán)境,新增了安全隱患。
如何安全使用鋰離子電池包?
充電
雖然現(xiàn)在大部分的充電器都有判斷電池電量充滿后自動(dòng)停止充電的功能,但仍有些充電器沒(méi)有這些功能,因此,最好在電池電量充滿前(比如98%、99%),或者是一看到充滿電就立刻把充電器拔掉。另外,假如想要延長(zhǎng)電池壽命,最好別讓電池電量耗盡,甚至不要讓電量低于20%。
鋰離子電池包充電時(shí)一定要遠(yuǎn)離易燃物品,并將充電器放置在比較容易散熱的地方。
鋰離子電池包安全措施:
廠商一般會(huì)采用常見(jiàn)的三種安全手段,一是熱封閉隔膜,當(dāng)出現(xiàn)針刺或擠壓的時(shí)候,能夠保證隔膜迅速黏連,阻止內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。二是隨著溫度升高而電阻變大的PTC電阻,當(dāng)電池出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),電阻變大,從而減小電流,保障鋰離子電池包安全,這點(diǎn)類(lèi)似于保險(xiǎn)絲。三是安全閥,假如電池內(nèi)部氣壓增大,那么安全閥就會(huì)爆裂釋放內(nèi)部壓力從而保證電池不會(huì)出現(xiàn)爆炸的情況,一般圓柱形電池的正極都有安全閥。
以上就是鋰離子電池包爆炸的原因及如何正確使用鋰離子電池的方法??傊?,隨著材料技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)鋰離子電池包設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)和使用諸方面要求的認(rèn)識(shí)不斷加深,未來(lái)的鋰離子電池會(huì)變得更安全。鋰離子電池使用上面一定要加點(diǎn)小心,不要馬虎大意,以免造成人身安全!