鋰電池給我們的生活帶來了很多便利,我們經(jīng)常會看到一些由于鋰電池而引起的各種安全事故,給人印象最深刻的莫過于鋰電池產(chǎn)生的爆炸、起火等現(xiàn)象。
鋰電池起火試驗
那么鋰電池起火的常見原因主要有如下幾種。
1 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(chǎn)生的部分或全部的鋰就無法插入負極石墨的間層結(jié)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(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后,“枝晶”會長大,最后會刺穿隔膜紙,使內(nèi)部產(chǎn)生短路。電芯急劇放電,產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現(xiàn)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(nèi)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。
2 水分含量過高 水份可以和電芯中的電解液反應,生產(chǎn)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(nèi)部壓力增大,當電芯的外殼無法承受時,電芯就會爆炸
3 內(nèi)部短路 由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象,電芯大電流放電,產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現(xiàn)象,這樣電芯就會產(chǎn)生高溫,使電解液分解成氣體,造成內(nèi)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。
4 過充 電芯過充電時,正極的鋰過度放出會使正極的結(jié)構發(fā)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(chǎn)大量的氣體。上面種種均可能造成爆炸。
5 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(fā)熱,高溫會使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞,造成內(nèi)部短路,因而爆炸。數(shù)碼產(chǎn)品、電動工具、電動自行車、電動汽車等等,
我們大部分消費者手上的鋰電池產(chǎn)品都是通過多項安全認證,獲得生產(chǎn)許可。只要按照廠家的安規(guī)許可使用就行。一般幾乎不會產(chǎn)生起火燃燒等現(xiàn)象。
鋰電池在發(fā)展過程中,離不開先期的材料研究、產(chǎn)品認證檢測等等試驗,在一個新產(chǎn)品、新材料定型前,離不開技術人員的辛勤工作;很多電子產(chǎn)品和使用鋰電池作為動力源的產(chǎn)品在鋰電池的選擇和產(chǎn)品定型前也需要做很多和鋰電池相關的檢測工作。
鋰電池產(chǎn)品出現(xiàn)爆炸起火的事件應該是屢見不鮮。一些是在試驗過程中,而另外一些則可能出現(xiàn)在鋰電池存貯期間、或者是鋰電池的預處理期間。一個鋰電池包的危害事件可能摧毀一個試驗室。
無錫艾科特試驗設備有限公司針對客戶需求,研發(fā)了新型的小型鋰電池安全箱,幾十個客戶選擇了這款產(chǎn)品,有一個還“實戰(zhàn)”了一次,下面我們看看其大概性能。
無錫艾科特鋰電池安全箱
1. 鋰電池安全箱
2. 工作室容積(m3):0.125
3. 內(nèi)部尺寸(D×W×H):500×500×500 mm
4. 外部尺寸(D×W×H):765×600×700 mm(參考尺寸)
5. 電器柜采用分體式外置獨立,外接線1m長。
產(chǎn)品結(jié)構、材料及功率
本產(chǎn)品由內(nèi)箱體、外箱體、卸壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)幾大部分構成。
□ 箱體:外箱體使用優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)冷軋鋼板(厚度1.5-2mm),表面磷化噴塑處理,顏色為電腦灰(比較適合現(xiàn)代實驗室環(huán)境),內(nèi)箱體為優(yōu)質(zhì)SUS304不銹鋼(厚度1.5mm),經(jīng)久耐用,質(zhì)量可靠。單開門形式,每扇門配有180*280mm觀察窗(有效可視面積),窗上方配有LED照明裝置。
□ 觀 察 窗:采用鋼化玻璃,配有LED照明燈,
□ 工作室底部鋪設環(huán)氧樹脂板3mm厚度。
□ 底部腳輪設計:方便移動
□ 箱底部承重:≤75Kg
卸壓消防系統(tǒng):
防爆卸壓口:在工作室頂部設置防爆卸壓口,當箱內(nèi)由于非正常工作狀態(tài)導致箱內(nèi)壓力劇增時,卸壓口自動打開,緩解箱內(nèi)破壞性壓力。機械式門鎖,保證避免箱內(nèi)升高而導致箱門自動開啟。(可外接強排風口)
超溫保護:溫度報警器的傳感器探頭布置在電池表面,超溫報警輸出。
自動滅火:通過二氧化碳氣體外接鋼瓶,自動判斷滅火條件。
電氣控制系統(tǒng):
電氣系統(tǒng)包含溫度報警輸出,
電氣溫度報警由溫度控制表加傳感器(鉑電阻)組成,能夠快速報警,報警溫度可設定。實時顯示箱內(nèi)溫度,當溫度超過設定值時,報警燈報警。
報警燈:三色燈燈報警
溫度表采用日本歐姆龍溫度控制器(220v電源)。
遠程報警:通過短信及電話通知相關工作人員
鋰電池安全試驗箱可以用于實驗室預處理存放、過充過放試驗,安全存儲。箱體的容積及尺寸可以根據(jù)客戶要求選配。
一些鋰電池起火案例:
2013.11.22 增城一鋰電池廠庫房起火
2013.12.12 中山天貿(mào) 鋰電池成品倉庫起火
2014.8.23 深圳龍華一手機電池廠起火
2014.11.19 東莞今明陽電池廠 鋰電池車間起火
2016.1.16深圳寶安區(qū)西鄉(xiāng)街道的一家電池廠突然起火
2016.3.22 深圳美拜成品倉庫起火
2016.3.26廈門一電瓶車鋰電池廠發(fā)生起火事故
2016.5.31 啟東海四達 成品倉庫起火
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