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不管什么樣的鋰電池都離不開以下幾條

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年05月06日  

新聞回顧:4月21日20時許,上海市徐匯區裕德路泰德花苑小區地下車庫內,一輛特斯拉轎車在車庫先是冒白煙,接著直接爆炸并伴隨大量火焰,旁邊兩輛車不同程度燒損。4月22日早,特斯拉官方回應:"在得知這起發生在上海的事故后,昨晚我們第一時間派出團隊趕往現場。我們正在積極聯絡相關部門并配合核實情況。根據目前的信息顯示,沒有人員傷亡。"


1、爆燃:通過視頻會發現,爆燃時前期征兆不明顯,從冒煙到突然爆炸只有短短的幾秒,所以要格外小心。然后是持續噴射狀燃燒,噴射距離可達5米以上,還會形成巨大的火球、火舌,這就是鋰電池爆燃時的特征。


特斯拉電動汽車爆燃


2、濃煙:電池燃燒時會瞬間釋放大量氣體,可分為可燃氣體和有毒氣體,在空間狹小的電池內部可燃氣體可使電池爆炸,剛才提到的爆燃就是由這種氣體引發。另外有毒氣體能危及人的行動和意識,還會影響視野,對逃生非常不利。


鋰電池電動車爆燃濃煙滾滾


3、高溫:鋰電池燃燒時溫度可以達到500-800度,如果周圍有易燃物品極易發生火災。


安全一直是各個電池廠商的底線,就算是日益提高的能量密度,也脫不開配套的安全防護措施,我覺得在以后新能源電動汽車興起的時代,我們都應該注重電池安全,雖然不需要多深入的學習,但一定要大概了解,提前預防電池起火自燃,避免人身財產受損!


爆炸的定義:在極短時間內和較小空間里,釋放出大量能量,產生高溫,并放出大量氣體,在周圍介質中造成高壓的化學反應或狀態變化,同時破壞性極強。


對于特斯拉上海自燃事件,很明顯的可以看到,從起火(視頻中顯示冒煙)開始,到突然爆炸只有短短幾秒鐘,需要注意的是之后燃燒的火苗是噴射狀,這就說明在燃燒的同時,電池內部有很大熱量產生了很高的壓力,爆炸前可能只有一塊電芯或一組電芯出現問題,隨著溫度升高,本電芯的自然爆炸產生更高的溫度,對周圍電芯產生連鎖反應,爆炸只是前期積累超大壓力的突然釋放。


一、內部原因:大電流放電,產生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現象,這樣電芯就會產生高溫,使電解液分解成氣體,造成內部壓力過大,當電芯的外殼無法承受這個壓力時,電芯就會爆炸。常見情況有兩種,一個是電池內部短路,另外一個是負極容量不足時會在負極的表面形成突起狀“枝晶”,循環充放電后,“枝晶”會生長,最后刺穿隔膜紙,使內部短路。


二、外部原因:高溫環境致使電芯產生多種反應導致大量熱量產生。隔膜融化導致內部短路,電能的釋放又增大了熱量,相互促進積累風險。進水,碰撞,擠壓等導致的BMS芯片損壞熔斷機制失效,或是內部電芯短路。


三、工藝原因:如正極和負極混料、涂布、輥壓、裁片或沖切、組裝、加注電解液的量、封口、化成等諸道工序中,每一道工序出現問題都可能在以后的使用中埋下安全隱患。


四、使用原因:存放不當造成的線路絕緣層老化短路。過充,雖然電池自身有斷電機制,但是如果養成了長時間不拔插頭的習慣,導致電路壽命縮短,保護電路失效時充電,正極的鋰過度放出會使正極的結構發生變化,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,電解液會分解生產大量的氣體,撐破外殼爆炸。過放情況參考第一條負極容量不足。


因為使用鋰電池的產品很多,以后會針對某些類型的產品做系統詳細的分析,但是不管什么樣的鋰電池都離不開以下幾條:


1、購買正規大廠的產品,從產品本身的材質和工藝上減少風險。


2、養成良好的使用習慣,不過充,滿電就斷開電源,不過放,養成20%以上充電的習慣。鋰電池怕水和高溫,避免在惡略環境下使用及儲存鋰電池設備。不閑置,在長時間不使用時盡量避免滿電閑置,閑置一段時間后最好使用一次。


3、為產品充電時,遠離易燃物,避免起火后火勢蔓延。


1、掩埋法:適合小型電池,起火后用沙土掩蓋。


2、滅火器:干粉或干冰滅火器,實踐中水基滅火器效果更好。


3、水沖法:水可以滅明火和降溫,前提是需要大量的水,如果水量不足很有可能出現火上澆油的現象,不適合家用。


正常情況下過壓、過流、高溫、低壓等危機現象,電池的保護系統利用熔斷機制斷開電路或其他方法來阻止。如果沒能阻止電池高溫起火,那就屬于熱失控。熱失控可以理解為鋰電池的電流和溫度都升高且互相促進,隨著積累增強作用并逐步損壞的一種現象。既然是失控肯定有管理系統,電池都有一套BMS電池管理系統,俗稱之為電池保姆或電池管家;電池管理系統(BMS)主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。


由此可見BMS管理系統的重要性,它不僅僅是預防電池起火,還要有電池SOC高精度估算算法,控制電流電壓,提高電池一致性的自動均衡,危險報警等等,想要了解BMS的功能和特點,關注我咱們下次再說。


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