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  • 新聞資訊
    電池組內部絕緣設計不良可能導致短路
    2023-11-13

    電池電芯爆炸的類型可以概括為外部短路、內部短路和過充。這里的外部是指電芯的外部,包括電池組內部絕緣設計不良導致的短路。



    當電芯外部短路,電子元件未能切斷電路時,電芯內部會產生高熱,導致部分電解液汽化,使電池外殼膨脹。當電池內部溫度高達135℃時,質量好的隔膜紙會封閉氣孔,電化學反應終止或幾乎終止,電流驟降,溫度慢慢下降,從而避免爆炸。但如果氣孔閉合率太差,或者氣孔根本沒有閉合,電池溫度會繼續升高,更多的電解液會汽化,最后電池外殼會爆裂,甚至會升高電池溫度使材料燃燒爆炸。

    內部短路主要是銅箔和鋁箔的毛刺刺穿膜片,或者鋰原子的樹枝狀晶體刺穿膜片造成的。這些微小的針狀金屬會造成微短路。因為針很細,有一定的電阻值,電流可能不會很大。銅箔和鋁箔的毛刺是在生產過程中造成的??捎^察到的現象是電池漏液太快,可以被電池廠或組裝廠篩選掉。而且因為毛刺小,有時會燒壞,使電池恢復正常。所以毛刺微短路導致爆炸的概率不高。

    這種說法可以從各電池廠經常出現充電后不久電壓低的壞電池,但很少有爆炸的情況來驗證。所以內部短路引起的爆炸主要是因為過充引起的。因為過充后,極片上到處都是針狀的鋰金屬晶體,到處都是穿刺點,到處都在發生微短路。所以電池溫度會逐漸升高,最后高溫會蒸發電解液。這種情況下,無論是溫度過高使材料燃燒爆炸,還是先破殼,使空氣進入,劇烈氧化鋰金屬,都是爆炸。

    但是過充引起的內部短路引起的爆炸,并不一定發生在充電的時候。我們以一個手機電池為例。有可能在電池溫度沒有高到讓材料燃燒,產生的氣體不足以撐破電池外殼的時候,消費者就會停止充電。這時候很多微短路產生的熱量慢慢升高了電池的溫度,過了一段時間就爆炸了。消費者普遍的描述是,拿起手機就發現手機很燙,扔掉后就爆炸了。

    綜合以上爆炸類型,可以重點從防止過充、防止外部短路、提高電池安全性三個方面入手。其中防止過充和外部短路屬于電子保護,與電池系統設計和電池組安裝有很大關系。電芯安全性提升的重點是化學和機械防護,這與電芯廠商有很大關系。

     

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