電池測(cè)試中發(fā)生爆炸的原因
我國(guó)鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)的制定或修訂工作都非?;钴S,這也是市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池安Q全性能的要求不斷提升的需要。從另一方面講,這也給電池廠商帶來了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),要求電池廠商必須不斷提高在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及檢測(cè)過程中的水平。
在電池試驗(yàn)箱中進(jìn)行電池測(cè)試中發(fā)生爆炸是什么原因?qū)е碌哪兀?/span>
1、水分含量過高
水分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,易使電芯過充而生成氣體,水分的分解電壓較低,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)電芯的外殼無法承受時(shí),電芯就會(huì)爆炸。
2、內(nèi)部短路
由于內(nèi)部出現(xiàn)短路現(xiàn)象,電池電芯大電流放電,出現(xiàn)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)出現(xiàn)高溫,使電解液分解成氣體,造成內(nèi)部壓力過大,當(dāng)電芯的外殼無法承受這個(gè)壓力時(shí),電芯就會(huì)爆炸。激光焊時(shí),熱量經(jīng)殼體傳導(dǎo)到正極耳上,使正極耳溫度高,假如上部膠紙沒有隔開正極耳及隔膜,熱的正極耳就會(huì)使隔膜紙燒壞或收縮,造成內(nèi)部短路,而形成爆炸。
3、高溫膠紙包住負(fù)極耳
客戶在負(fù)極耳點(diǎn)焊時(shí),熱量傳導(dǎo)到負(fù)極耳上,假如高溫膠紙未貼好,負(fù)極耳上的熱量就會(huì)燒壞隔膜,造成內(nèi)部短路,形成爆炸。
4、貼底部膠未完全包住底部
客戶在底部鋁鎳復(fù)合帶處點(diǎn)焊時(shí),會(huì)在底部殼壁出現(xiàn)大量的熱,傳導(dǎo)極芯的底部,假如高溫膠紙未完全包住隔膜,會(huì)燒壞隔膜,造成內(nèi)部短路,形成爆炸。
5、過充
電芯過充電時(shí),正極的鋰過度放出會(huì)使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而放出的鋰過多也容易無法插入負(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。
6、外部短路
外部短路可能由于操作不當(dāng),或誤用所造成,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損壞,造成內(nèi)部短路,因而爆炸。
7、負(fù)極容量不足的工位
負(fù)極包不住正極,正負(fù)極分檔配對(duì)錯(cuò)誤,負(fù)極壓片時(shí)壓死,負(fù)極顆粒,負(fù)極露箔,負(fù)極凹點(diǎn),負(fù)極劃痕,負(fù)極暗痕,負(fù)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(fù)極攪拌不均,負(fù)極來料容量偏低,正極來料容量偏高,負(fù)極容量不足。
8、水分含量過多的工位
封口太慢而吸潮,陳化時(shí)吸潮,電解液水分含量過大,注液前烘烤未烘干或吸潮,組裝烘烤時(shí)未烘干,涂布時(shí)正負(fù)極未烘干,正極打膠配料時(shí)吸潮,正極烘烤不充分,水份含量過高。
近年來關(guān)于鋰離子電池引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸事故的報(bào)道屢見不鮮。鋰離子電池主要由負(fù)極材料、電解液和正極材料組成。負(fù)極材料石墨在充電態(tài)時(shí)化學(xué)活性接近金屬鋰,在高溫下表面的SEI膜分解,嵌入石墨的鋰離子與電解液、黏結(jié)劑聚偏二氟乙烯會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出大量熱。
電解液普遍采用烷基碳酸酯有機(jī)溶液,該材料具有易燃特性。而正極材料通常為過渡金屬氧化物,在充電態(tài)時(shí)具有較強(qiáng)的氧化性,在高溫下易分解釋放出氧,釋放出的氧與電解液發(fā)生氧化反應(yīng),繼而釋放出大量的熱。
鋰離子電池的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要由電池內(nèi)部各部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)熱量多少?zèng)Q定。鋰離子電池的火災(zāi)危險(xiǎn)性歸根結(jié)底取決于電池材料的熱穩(wěn)定性,而電池材料的熱穩(wěn)定性又取決于其內(nèi)部各部分之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
鋰離子高低溫測(cè)試試驗(yàn)箱主要是針對(duì)于工業(yè)成品或者半成品、原材料等需要做高低溫濕熱實(shí)驗(yàn)的樣品測(cè)試,宏展儀器嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求及客戶要求綜合生產(chǎn),對(duì)樣品的物理以及高低溫濕熱交變相關(guān)特性進(jìn)行模擬惡劣環(huán)境測(cè)試,通過實(shí)驗(yàn)來判斷樣品的性能是否還能夠符合預(yù)定要求,以便批量產(chǎn)品的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、改進(jìn)、鑒定及出廠檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試用。
箱體結(jié)構(gòu):
1、設(shè)備外殼采用上等A3鋼板數(shù)控機(jī)床加工成型,外殼表面進(jìn)行噴漆處理,更顯光潔、美觀;
2、內(nèi)膽材質(zhì)為SUS304上等不銹鋼板;
3、保溫材質(zhì)為高密度玻璃纖維棉(厚度100mm),使室內(nèi)溫度不會(huì)傳導(dǎo)到設(shè)備外部,確保箱內(nèi)溫度平衡穩(wěn)定;
4、箱門合理的位置設(shè)置一個(gè)透明窗口,用以觀測(cè)室內(nèi)試樣的變化。觀察窗采用多層中空鋼化玻璃,內(nèi)側(cè)膠合片式導(dǎo)電膜,具有透明、隔熱、不易產(chǎn)生蒸汽結(jié)霜等優(yōu)點(diǎn);
5、攪拌系統(tǒng)采用長(zhǎng)軸風(fēng)扇電機(jī),耐高低溫之不銹鋼多翼式葉輪,以達(dá)強(qiáng)制對(duì)流垂直擴(kuò)散循環(huán),使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫濕度均勻并保持穩(wěn)定;
6、設(shè)備的門與箱體之間采用雙層耐高低溫之高張性密封條以確保測(cè)試區(qū)的密閉。并采用無反作用門把手,操作更容易;
7、引線測(cè)試孔(機(jī)器左側(cè))可外接測(cè)試電源線或信號(hào)線使用(直徑50mm,標(biāo)配一個(gè));
8、機(jī)器底部安裝高品質(zhì)可固定式PU活動(dòng)輪,可以很方便地將機(jī)器移到位置,zui后將腳輪固定;
9、設(shè)備的控制部分設(shè)計(jì)在設(shè)備的右側(cè),分布有溫控儀、控制開關(guān)等,操作方便,簡(jiǎn)單,易于維護(hù)。
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