鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年01月10日
鋰電池電解液桶使用的安全問題
今天看到一則令人痛心的新聞:因?yàn)楸谆ǖ臓t子過壓爆裂,碎片擊中一位7歲男孩,直接導(dǎo)致其死亡,過失致人死亡的爆米花攤主也被刑事拘留,兩個家庭卷入無端的災(zāi)難之中,其原因竟在于爐子的壓力表失靈,過度加熱導(dǎo)致的過壓使?fàn)t體爆裂。
這讓我想到我們這個行業(yè)的電解液桶的規(guī)范使用上來。
電解液是一種混合溶液,其成分含量多變,大部分重量為可燃或易燃的碳酸酯溶劑,所以,一般來講,電解液是可燃的化學(xué)品,其閃點(diǎn)依據(jù)不同的配方而有所不同,可能為甲類到丙類之間的任何一類。當(dāng)然,如前面博文所述,電解液也是有一定毒性的。
電解液在日常使用中,都是儲存在特別定制的包裝桶中,行業(yè)內(nèi)最為常見的是200KG的不銹鋼包裝桶。這里談的就是這種包裝桶的使用安全。類似地,這樣的內(nèi)容也適用于100L,50L,20L等不同容積的設(shè)計(jì)相似的包裝桶。
電解液包裝桶多用不銹鋼制成,常用材質(zhì)為SS304,早期可能會用到SS316.桶壁厚度一般在2.0mm左右,考慮到成本,也可能降低到1.8mm左右。因此,它承受的壓力一般不超過3KG,考慮到使用方便,設(shè)計(jì)時它便不屬于壓力容器,允許充填的氣壓在0.1MPa以下(俗稱1公斤壓力)這也是為了電解液廠家和電池廠家在電解液桶管理上的方便。因此,在灌入電解液之后,再充填保護(hù)氣體(如純氮或純氬)時,其壓力一般控制在0.02~0.06MPa之間,以便于防止外界水汽進(jìn)入導(dǎo)致電解液變質(zhì)和腐蝕容器內(nèi)壁。因此,電解液出廠時,其桶內(nèi)都有一定的壓力,各廠家的規(guī)定不完全一樣,但基本都在0.1MPa以內(nèi)。其主要作用有:1.方便取樣或使用電解液。出液口連接好快速接頭后,桶內(nèi)液體可以在氣壓作用下直接壓出,無須補(bǔ)氣。2.提供保護(hù)氣氛。但使用時間長了,隨著內(nèi)容物的減少,氣體壓力下降,這時就需要適度補(bǔ)充氣體。這里要求主要有兩點(diǎn):1.補(bǔ)充的氣體必須是高純的高度干燥的保護(hù)性氣體(如氮?dú)狻鍤猓?.壓力要在指定范圍,一般建議在0.02~0.06MPa,即0.2~0.6公斤壓力。千萬不要過壓。
必須提醒的是,壓力的標(biāo)準(zhǔn)單位是帕斯卡,因?yàn)槠涮《诠こ躺喜怀S谩3S玫钠渌鼏挝挥姓着粒∕Pa),千帕(kPa)。有種不規(guī)范但很常用的的壓力單位是公斤,其實(shí)質(zhì)是“公斤力/平方厘米”的不規(guī)范縮寫。9.8牛頓除以0.0001平方米,結(jié)果為98000帕斯卡,即0.098MPa,不精密計(jì)算的話,相當(dāng)于0.1MPa.另外,還有一種壓力單位,叫一個大氣壓,即101300Pa左右,從數(shù)值上,也大約為0.1MPa.因此,1個大氣壓與1KG壓力在數(shù)值上相差不大,在粗略計(jì)算的情況下常常把兩者看成相等。但是,1公斤也好,1個大氣壓也好,他們絕不能與1個兆帕相等!
再次強(qiáng)調(diào),1公斤或1個大氣壓的壓力,大約等于0.1MPa,而不是1個MPa.
這一點(diǎn)是很多粗心的人最容易犯的錯誤,但這個錯誤可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果,因?yàn)閴毫ο嗖盍苏?0倍!
我曾在某廠處理過電解液桶泄漏的情況,就是因?yàn)檠a(bǔ)氣的員工把壓力表上的MPa當(dāng)成了公斤,使得充填進(jìn)去的壓力超標(biāo)10倍以上,直接將桶法蘭擠變形,電解液漏出。浪費(fèi)一桶電解液價值數(shù)萬,但如果是接頭或其它零件在過壓下飛出,其結(jié)果更是不可預(yù)料,十分兇險。因此,后來我編寫電解液桶的使用規(guī)范時,特別對此作了注明。細(xì)心一點(diǎn)的廠家,可以自備一個帶快速接頭母頭的氣壓表,卡到電解液桶上的接頭即可馬上測定,十分好用,如果還帶上放氣的閥門可以調(diào)整壓力,就更方便了。
近期品質(zhì)部出差處理的一起客戶投訴,也涉及了電解液桶泄漏的情況,情況一樣,過壓導(dǎo)致密封法蘭變形泄漏。不過其原因更為奇葩,給電解液補(bǔ)氣時,操作人員不看減壓閥的輸出壓力,直接用氣體管線從鋼瓶對接到電解液桶,當(dāng)聽到?jīng)]有氣體流動的聲音時才停止加氣(或者他們認(rèn)為可以了再停止)。在電解液泄漏之后投訴了我們,我司派員去現(xiàn)場測氣壓時,發(fā)現(xiàn)氣壓在泄漏發(fā)生之后,仍嚴(yán)重超標(biāo),把我們帶去的壓力表都打壞了(量程0.2MPa左右),可見想見當(dāng)時的內(nèi)壓之高,如果在當(dāng)時情況下有任何金屬部件被氣壓打掉飛出,無異于一顆子彈.....如果你還沒有概念的話,可以對比一下高壓鍋,它工作時的壓力大約在1.5個大氣壓左右,高壓鍋失效的時候,有過打穿屋頂?shù)膶?shí)例的。--其實(shí)我們早就印刷了相關(guān)知識的彩頁,在發(fā)貨時會把安全須知注意事項(xiàng)都每批隨貨發(fā)運(yùn),但客戶的倉庫人員收貨之后即把他們撕掉,相關(guān)彩頁傳遞不到生產(chǎn)線的一線員工手中,而廠家也沒有認(rèn)真注意過這個問題!但從我們預(yù)防的方面,今年在加氣口增加黃色警示標(biāo)簽,以防萬一再出現(xiàn)類似錯誤。
值得注意的是,本文涉及的兩次電解液泄漏事故發(fā)生的廠家,其歸屬都是上市公司,相對行業(yè)平均水平來講,應(yīng)該屬于管理還比較規(guī)范的公司,特別其中一家還是外資上市公司,都有這樣的隱患。
其實(shí)還有一點(diǎn)沒有展開的風(fēng)險,如果是電解液在過壓下噴出,還有電解液遇靜電或火花而失火,電解液腐蝕眼睛皮膚等化學(xué)品帶來的危險,如果是一次電池電解液,其中含有大量醚類,就更易著火了。
所以,提醒廣大的電池廠客戶,特別是注液車間的現(xiàn)場工藝人員、操作人員、管理人員,給電解液桶補(bǔ)氣時,千萬注意壓力的單位,注意壓力的范圍,不要超壓以免發(fā)生不測之禍。
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