一、鋰離子電池特性

鋰是化學(xué)周期表上直徑最小也最生動(dòng)的金屬。體積小以是容量密度高，廣受斲喪者與工程師歡迎。但是，化學(xué)特性太生動(dòng)，則帶來了極高的傷害性。鋰金屬袒露在氣氛中時(shí)，會(huì)與氧氣孕育發(fā)生劇烈的氧化回聲而爆炸。為了提升平靜性及電壓，科學(xué)家們發(fā)明確用石墨及鈷酸鋰等質(zhì)料來儲存鋰原子。這些質(zhì)料的分子結(jié)構(gòu)，形成了奈米等級的微小儲存格子，可用來儲存鋰原子。這樣一來，縱然是電池外殼破裂，氧氣進(jìn)入，也會(huì)因氧分子太大，進(jìn)不了這些微小的儲存格，使得鋰原子不會(huì)與氧氣打仗而制止爆炸。

鋰離子電池的這種原理，使得人們在得到它高容量密度的同時(shí)，也到達(dá)平靜的目的。鋰離子電池充電時(shí)，正極的鋰原子會(huì)喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子顛末電解液游到負(fù)極去，進(jìn)入負(fù)極的儲存格，并得到一個(gè)電子，還原為鋰原子。放電時(shí)，整個(gè)步調(diào)倒過來。為了戒備電池的正負(fù)極直接碰觸而短路，電池內(nèi)會(huì)再加上一種擁有眾多細(xì)孔的隔膜紙，來戒備短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉細(xì)孔，讓鋰離子無法穿越，以自廢武功，戒備傷害孕育發(fā)生。

掩護(hù)步調(diào)：鋰電池電芯過充到電壓高于4.2V后，會(huì)開始孕育發(fā)生副作用。過充電壓愈高，傷害性也隨著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后，正極質(zhì)料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半，此時(shí)儲存格常會(huì)垮失，讓電池容量孕育發(fā)生永世性的降落。要是承繼充電，由于負(fù)極的儲存格已經(jīng)裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會(huì)聚集于負(fù)極質(zhì)料外貌。這些鋰原子會(huì)由負(fù)極外貌往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會(huì)穿過隔膜紙，使正負(fù)極短路。偶爾在短路孕育發(fā)生前電池就先爆炸，這是由于在過充進(jìn)程，電解液等質(zhì)料會(huì)裂解產(chǎn)使氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進(jìn)去與聚集在負(fù)極外貌的鋰原子回聲，進(jìn)而爆炸。因此，鋰電池充電時(shí)，肯定要設(shè)定電壓上限，才可以同時(shí)兩全到電池的壽命、容量、寧靜靜性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時(shí)也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時(shí)，部分質(zhì)料會(huì)開始被破壞。又由于電池會(huì)自放電，放愈久電壓會(huì)愈低，因此，放電時(shí)最好不要放到2.4V才制止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段時(shí)期，所開釋的能量只占電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個(gè)理想的放電制止電壓。充放電時(shí)，除了電壓的限定，電流的限定也有其須要。電流過大時(shí)，鋰離子來不及進(jìn)入儲存格，會(huì)聚集于質(zhì)料外貌。這些鋰離子得到電子后，會(huì)在質(zhì)料外貌孕育發(fā)生鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會(huì)造成傷害性。萬一電池外殼破裂，就會(huì)爆炸。因此，對鋰離子電池的掩護(hù)，至少要包括：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項(xiàng)。一樣通常鋰電池組內(nèi)，除了鋰電池芯外，都市有一片掩護(hù)板，這片掩護(hù)板緊張即是提供這三項(xiàng)掩護(hù)。但是，掩護(hù)板的這三項(xiàng)掩護(hù)顯然是不夠的，舉世鋰電池爆炸事故還是頻傳。

要確保電池體系的平靜性，必須對電池爆炸的緣故起因，舉行更細(xì)致的分析。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

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%

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二、電池爆炸緣故起因:

1、內(nèi)部極化較大；

2、極片吸水,與電解液孕育發(fā)生回聲氣鼓；

3、電解液本身的質(zhì)量,性能標(biāo)題；

4、注液時(shí)間注液量達(dá)不到工藝要求；

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

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：勘探測繪、無人設(shè)備

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5、裝置制程中激光焊焊接密封性能差,漏氣.測漏氣漏測；

6、粉塵,極片粉塵首先易導(dǎo)致微短路,細(xì)致緣故起因未知；

7、正負(fù)極片較工藝領(lǐng)域偏厚,入殼難；

8、注液封口標(biāo)題,鋼珠密封性能不好導(dǎo)致氣鼓；

9、殼體來料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度；

三、爆炸典范分析

電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。

此處的外部系指電芯的外部，包括了電池組內(nèi)部絕緣籌劃不良等所引起的短路。當(dāng)電芯外部孕育發(fā)生短路，電子組件又未能切斷回路時(shí)，電芯內(nèi)部會(huì)孕育發(fā)生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當(dāng)電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時(shí)，質(zhì)量好的隔膜紙，會(huì)將細(xì)孔關(guān)閉，電化學(xué)回聲制止或近乎制止，電流驟降，溫度也漸漸降落，進(jìn)而制止了爆炸孕育發(fā)生。但是，細(xì)孔關(guān)閉率太差，或是細(xì)孔底子不會(huì)關(guān)閉的隔膜紙，會(huì)讓電池溫度承繼升高，更多的電解液汽化，著末將電池外殼撐破，以致將電池溫度前進(jìn)到使質(zhì)料燃燒并爆炸。

內(nèi)部短路緊張是由于銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結(jié)晶穿破膈膜所造成。這些微小的針狀金屬，會(huì)造成微短路。由于，針很細(xì)有肯定的電阻值，因此，電流不見得會(huì)很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)進(jìn)程造成，可觀察到的征象是電池泄電太快，多數(shù)可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由于毛刺微小，偶爾會(huì)被燒斷，使得電池又光復(fù)正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機(jī)率不高。這樣的說法，可以從各電芯廠內(nèi)部都常有充電后不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少孕育發(fā)生爆炸事故，得到統(tǒng)計(jì)上的支持。因此，內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，緊張還是由于過充造成的。由于，過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿點(diǎn)到處都是，到處都在孕育發(fā)生微短路。因此，電池溫度會(huì)徐徐升高，著末高溫將電解液氣體。這種環(huán)境，不論是溫度過高使質(zhì)料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使氣氛進(jìn)去與鋰金屬孕育發(fā)生劇烈氧化，都是爆炸收場。

但是過充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不肯定孕育發(fā)生在充電確當(dāng)時(shí)。有大概電池溫度還未高到讓質(zhì)料燃燒、孕育發(fā)生的氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，斲喪者就制止充電，帶手機(jī)出門。這時(shí)眾多的微短路所孕育發(fā)生的熱，漸漸的將電池溫度前進(jìn)，顛末一段時(shí)間后，才孕育發(fā)生爆炸。斲喪者共同的形貌都是拿起手機(jī)時(shí)發(fā)明手機(jī)很燙，扔失后就爆炸。綜合以上爆炸的典范，我們可以將防爆重點(diǎn)放在過充的戒備、外部短路的戒備、及提升電芯平靜性三方面。其中過充戒備及外部短路戒備屬于電子防護(hù)，與電池體系籌劃及電池組裝有較大干系。電芯平靜性提升之重點(diǎn)為化學(xué)與呆板防護(hù)，與電池芯制造廠有較大干系。