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    電池知識

    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    這三種情況可能會導致鋰離子電池爆炸!

    2021-03-04 ryder

    南京曾經發生了一起網約車爆燃致一死一傷的事故,南京建鄴警方發布的通報中公布了案件調查的最新進展:經查明,乘客蔡某上車時左手攜帶塑料裝的食物,右手攜帶待維修的電動車鋰離子電池包,車輛行駛約六分鐘至事發地點,后座猛然冒煙起火。駕駛員周某跳車救火,車輛撞上路邊花壇停下。目前,駕駛員周某后背、左腿燒傷,無生命危險,乘客蔡某當場死亡。鋰離子電池與生活息息相關,但發生爆炸的后果不堪設想,到底有哪些原由,會導致鋰離子電池爆炸呢?


    畫面中右側的藍色電池是用來做試驗的3.2伏磷酸鐵鋰離子電池,大概相當于一個電動車用的電池單體的容量。左邊這一塊“白板”是經過燃燒試驗之后的狀態,可以看到安全閥已經打開,呈現出燒糊的狀態。


    經過燃燒之后的鋰離子電池,內部會萌生什么變化呢?試驗人員對這塊鋰離子電池,進行了現場切割……


    當電池內部被拆開后,它里面是一層一層卷狀的結構,就像一個蛋卷一樣,一層是正極,一層是負極,還有一層是隔膜。


    由于電池已經經過了一次燃燒試驗,隔膜是有機物。電池內部的導電物質是鋰離子,可以通過隔膜在正負極之間來回穿梭輸送電能,但是在極端情況下,電池內部的正負極之間的隔膜,有可能會因為受熱而萌生收縮和熔化,這樣電池的正極和負極就會筆直接觸在一起,會瞬間萌生一個比較大的電流,這個電流在電池內部會萌生比較大的熱量。如果不能夠進行及時的抑制的話,這個熱量有可能會繼續地萌生,并且導致更多的隔膜熔化,這樣就有更多的正極和負極接觸到一起,從而形成一個正反饋,導致一個電池熱失控的情況,在極端的情況下,有可能會導致電池的燃燒。


    經過拆解試驗可以發現,燃燒后的鋰離子電池,不但外部損毀嚴重,內部也是嚴重變形,分明碳化。


    國網江蘇電科院工程師孫磊指出:“鋰離子電池的話,它本來是一個能量存儲的設備,它在一種有序的釋放過程中會比較方便我們生活,但是在一種無序的或者失控的狀態下,去釋放這種能量的話會造成比較大的危害,甚至是我們常常看到的這種電池的燃燒或者爆炸的現象。在釋放和失控的過程中,會萌生一些可燃氣體,比如說氫氣、一氧化碳,甚至會有一些有毒氣體,像硫化氫、氟化氫這樣的有毒氣體,會對人造成一個損傷和危害。”


    鋰離子電池的威力巨大,如若使用不當,后果相當危險!那么,在什么情況下,鋰離子電池會出現安全隱患呢?孫磊表示,留意這三種情況!


    第一種是過充,就是繼續地給電池充電,而又沒有保護措施。


    第二種是短路,內部短路可能是結構上的一些損傷,造成的內部的正極和負極筆直接觸,外部短路的話包括可能會有一些導電的鐵絲、銅絲或者一些金屬片,這樣造成一個瞬間的大電流,可能會引發發熱和電池的燃燒。


    第三種是加熱,比如說外部的天氣比較炎熱,或者使用環境的溫度比較高,這種情況下也會造成電池內部的一些有機物,比如說電池正負極之間的隔膜的熔化和收縮,造成電池正負極的短接,最終會造成電池的燃燒和爆炸的事故

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