鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1685次 | 2021年07月14日
鋰離子電池如何才會(huì)起火?
我們常??吹揭恍┯?a href="/keywords/lilizi/" class = "seo-anchor" data-anchorid=121 target="_blank">鋰離子電池引起的安全事故,給人印象最深刻的莫過(guò)于鋰離子電池萌生的爆炸、起火。一臺(tái)帶有50度電的電動(dòng)汽車假如完全失控起火,釋放出的能量高達(dá)1.8億焦耳,相當(dāng)于43公斤TNT炸藥釋放的能量。鋰離子電池為何會(huì)動(dòng)不動(dòng)就起火自燃?
鋰離子電池起火自燃的筆直誘因是電池的熱失控,所謂熱失控,是指電池受各種刺激引發(fā)了內(nèi)部短路,導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度升高上千度,易燃的電解液沸騰、噴出,接觸空氣后就會(huì)燃燒。
目前,電池內(nèi)短路重要有三種誘因,機(jī)械失控、電化學(xué)失控以及溫度失控。
在機(jī)械失控中,最常見(jiàn)的就是電池受擠壓或者針刺發(fā)生破損,這會(huì)導(dǎo)致電池隔膜被刺穿,正負(fù)極板筆直連通造成內(nèi)部短路,放出巨大的熱量。
最典型的例子就是近日深圳市發(fā)生的一起電動(dòng)貨車追尾校車事故,追尾導(dǎo)致貨車的電池組被過(guò)度擠壓,發(fā)生大面積內(nèi)短路,最終貨車被燒成了空殼。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
假如電池布局不合理,長(zhǎng)時(shí)間使用后也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,當(dāng)年使用三星SDI鋰離子電池的NOTE7,因?yàn)榱艚o電池的空間太小,外部負(fù)極板遭到擠壓變形出現(xiàn)短路,最終使得NOTE7發(fā)生了多起自燃事故。
電化學(xué)失控的原由有很多,電池質(zhì)量不好就是一個(gè)緊要誘因。還是這臺(tái)NOTE7,當(dāng)SDI鋰離子電池出問(wèn)題后,把產(chǎn)量都?jí)旱紸TL鋰離子電池上。急速地提升產(chǎn)量,導(dǎo)致這批電池的質(zhì)量下降,電池內(nèi)部負(fù)極銅板上粘附的碎屑和毛刺含量超標(biāo),在電池充放電過(guò)程中,大量銅金屬的碎屑和毛刺混進(jìn)電解液中,極易把隔膜戳穿,造成內(nèi)部短路。
而在電動(dòng)汽車上,過(guò)度充電和大電流快充就是誘發(fā)電化學(xué)失控的“罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>
當(dāng)電動(dòng)汽車使用了不合規(guī)的充電樁,充電樁有可能會(huì)輸出鋰離子電池?zé)o法承受的大電流,在電池內(nèi)部,充電速度太快,會(huì)讓鋰離子在負(fù)極的表面形成像樹枝相同的枝晶,這些枝晶像針尖相同又細(xì)又硬,當(dāng)枝晶生長(zhǎng)到一定的長(zhǎng)度,就會(huì)戳破隔膜誘發(fā)內(nèi)短路。
不僅如此,充電樁不合規(guī)還有可能過(guò)度充電,當(dāng)電池滿電后持續(xù)充電,電池負(fù)極就會(huì)塞進(jìn)更多的鋰離子,當(dāng)超過(guò)負(fù)極的最大承受能力時(shí),就會(huì)出現(xiàn)坍塌,輕則造成電池鼓包,重則導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生短路。近期在東莞發(fā)生的一起電動(dòng)汽車起火事件,很有可能與過(guò)充和快充都有關(guān)系。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
而要說(shuō)到溫度失控,重要原由就是鋰離子電池非常怕熱,當(dāng)鋰離子電池在高溫下進(jìn)行充放電時(shí),正負(fù)極片會(huì)和電解液發(fā)生額外的反應(yīng),放出氧氣和額外的熱量。多重?zé)崃康臎_擊,很容易造成隔膜的熔解,進(jìn)而出現(xiàn)大面積短路。今朝已經(jīng)是夏季,很多電動(dòng)汽車在烈日暴曬下充電,假如本身散熱不給力,很容易導(dǎo)致電池發(fā)生熱失控起火。
電池爆燃非常危險(xiǎn),嚴(yán)重時(shí)甚至?xí){生命,因此汽車和手機(jī)廠家也想出了很多方法來(lái)保護(hù)電池。
在手機(jī)這類3C電池范疇,自從NOTE7發(fā)生爆炸后,使用的鋰離子電池基本都從鋰離子電池轉(zhuǎn)向了鋰離子聚合物電池,將之前鋰離子電池中易燃的液態(tài)電解液換成了凝膠狀的電解液,更換之后即便是電池被戳破,最多就是鼓包,也不會(huì)發(fā)生爆燃。
而在電動(dòng)汽車上面,由于凝膠狀的動(dòng)力鋰電池暫時(shí)達(dá)不到裝車要求,只能想方法盡可能的保護(hù)好電池。
鋰離子電池怕被戳、被擠,那么在電池組的外部就加上了防撞材料,底部抹上了防刮涂層。
鋰離子電池怕快充和過(guò)充,那就做好電池管理系統(tǒng),實(shí)時(shí)控制充放電的電流,監(jiān)控每一節(jié)電池的健康。
鋰離子電池還怕熱,那就為鋰離子電池做一套液冷系統(tǒng),保證夏天也不會(huì)過(guò)熱。
在最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,電動(dòng)汽車鋰離子電池發(fā)生熱失控后,要做到5分鐘內(nèi)不起火、不爆炸。假如你乘坐的電動(dòng)汽車不幸起火了,迅速捂住口鼻,想方法抓緊下車,并離開電動(dòng)汽車超過(guò)15m以上,不要企圖去滅火,你才有機(jī)會(huì)在電池起火后絕地求生。