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从过充外部短路电芯安全性来分析电动滑板车锂电池爆炸的原因

来源:深圳BCTC Test倍测检测国际检测认证机构 2018-08-08

从过充外部短路电芯安全性来分析锂电池爆炸的原因


先看现场图感受一下:

电动滑板车锂电池爆炸起火事故.jpg

昨天深夜

小倍意外刷到一条视频

惊恐万分

太可怕了

现在回头想想

仍然心有余悸


爆炸的就是下面物品:

电动滑板车.jpg


(1)这叫电动滑板车

电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式。电动滑板车,十分节省能源,充电快速且航程能力长。整车造型美观、操作方便。

(2)三大核心构造

电机:决定动力大小、稳定性和时速

电池:锂电池

车架:如上图

(3)锂电池爆炸的原因

1、内部极化较大;

2、极片吸水,与电解液发生反应气鼓;

3、电解液本身的质量、性能问题;

4、注液时候注液量达不到工艺要求;

5、装配制程中激光焊接密封性能差,测漏气时漏气;

6、粉尘、极片粉尘首先易导致微短路;

7、正负极片较工艺范围偏厚,入壳难;

8、注液封口问题,钢珠密封性能不好导致气鼓;

9、壳体来料存在壳壁偏厚,壳体变形影响厚度;

10、外面环境温度过高也是导致爆炸的主要原因。


(4)锂电池爆炸类形分析

电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种。此处的外部系指电芯的外部,包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。

当电芯外部发生短路,电子组件又未能切断回路时,电芯内部会产生高热,造成部分电解液汽化,将电池外壳撑大。当电池内部温度高到135摄氏度时,质量好的隔膜纸,会将细孔关闭,电化学反应终止或近乎终止,电流骤降,温度也慢慢下降,进而避免了爆炸发生。但是,细孔关闭率太差,或是细孔根本不会关闭的隔膜纸,会让电池温度继续升高,更多的电解液汽化,最后将电池外壳撑破,甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。

内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜,或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属,会造成微短路。由于,针很细有一定的电阻值,因此,电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在生产过程造成,可观察到的现象是电池漏电太快,多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且,由于毛刺细小,有时会被烧断,使得电池又恢复正常。因此,因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。

这样的说法,可以从各电芯厂内部都常有充电后不久,电压就偏低的不良电池,但是却鲜少发生爆炸事件,得到统计上的支持。因此,内部短路引发的爆炸,主要还是因为过充造成的。因为,过充后极片上到处都是针状锂金属结晶,刺穿点到处都是,到处都在发生微短路。因此,电池温度会逐渐升高,最后高温将电解液气体。这种情形,不论是温度过高使材料燃烧爆炸,还是外壳先被撑破,使空气进去与锂金属发生激烈氧化,都是爆炸收场。

但是过充引发内部短路造成的这种爆炸,并不一定发生在充电的当时。有可能电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时,消费者就终止充电,带手机出门。这时众多的微短路所产生的热,慢慢的将电池温度提高,经过一段时间后,才发生爆炸。

综合以上爆炸的类型,我们可以将防爆重点放在过充的防止、外部短路的防止、及提升电芯安全性三方面。其中过充防止及外部短路防止属于电子防护,与电池系统设计及电池组装有较大关系。电芯安全性提升之重点为化学与机械防护,与电芯制造厂有较大关系。


所以做好产品检测至关重要

那么锂电池需要做哪些检测呢?

小倍已经帮您整理好了:锂电池常见检测项目与锂电池常见检测标准图示:

锂电池常见检测项目1.jpg

锂电池常见检测项目2.jpg

锂电池常见检测项目3.jpg

锂电池常见检测项目4.jpg


BCTC倍测检测是国内著名的第三方检测认证机构

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