動力鋰電池組起火的原因及解決辦法

來源：存能電氣  日期：2019-06-12 09:25  瀏覽量：次

　　動力鋰電池組起火的原因及解決辦法。近年來，一些電子廠頻頻發(fā)生火災(zāi)和爆炸，鋰電池的安全問題已成為消費(fèi)者最關(guān)心的問題。動力鋰離子電池組起火是非常個例的，但是一旦發(fā)生就會引起強(qiáng)烈的反響，引發(fā)很大的曝光度。鋰電池組著火的原因可能是電池內(nèi)部故障所造成的而不是電池本身的問題。主要原因還是熱失控所導(dǎo)致的。

　　動力鋰電池組起火的原因

　　引起鋰電池組著火的最主要原因是因?yàn)殡姵貎?nèi)的熱量沒有能夠按照設(shè)計的要求進(jìn)行釋放，達(dá)到內(nèi)外燃燒物的燃點(diǎn)后導(dǎo)致起火，而這其中的主要原因又有外部短路、外部高溫和內(nèi)部短路。

　　作為純電動汽車的能量來源，鋰離子電池組起火的主要原因主要是電池過熱而造成的熱失控，這種過熱在電池充放電過程中最容易發(fā)生。由于鋰離子電池自身具有一定的內(nèi)阻，在輸出電能為純電動提供動力的同時會產(chǎn)生一定的熱量，使得自身溫度變高，當(dāng)自身溫度超出其正常工作溫度范圍間時將會損害整個鋰電池組的壽命和安全。

　　動力電池系統(tǒng)是由多個動力電池單體電芯構(gòu)成，在工作過程中產(chǎn)生大量的熱聚集在狹小的電池箱體內(nèi)，如果熱量不能夠及時地快速散出，高溫會影響動力鋰電池組壽命甚至出現(xiàn)熱失控，從而引發(fā)起火爆炸等事故。

　　針對鋰離子電池組熱失控的情況，目前國內(nèi)主流的解決方法主要從外部保護(hù)和內(nèi)部改進(jìn)兩個方面進(jìn)行改進(jìn)。外部保護(hù)主要是指系統(tǒng)方面的升級改進(jìn)，內(nèi)部改進(jìn)是指針對電池本身進(jìn)行提高。

　　以下是動力鋰電池組起火的五大原因：

　　一.外部短路

　　外部短路可能是由于操作不當(dāng)或誤用所致，由于外部短路，鋰電池組放電電流很大，會使鐵芯發(fā)熱，高溫會使鐵芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞，造成內(nèi)部短路，造成火災(zāi)。

　　二.內(nèi)部短路

　　由于內(nèi)部短路現(xiàn)象，電芯的大電流放電產(chǎn)生大量熱量，燒毀膜片，產(chǎn)生較大的短路現(xiàn)象，從而產(chǎn)生高溫，使電解液分解為氣體，導(dǎo)致內(nèi)部壓力過大。當(dāng)核心的外殼無法承受這種壓力時，核心就會著火。

　　三.過充

　　當(dāng)鐵心過充時，鋰從正極的過度釋放會改變正極的結(jié)構(gòu)，過多的鋰容易被插入負(fù)極，也容易造成鋰沉淀在負(fù)極表面，當(dāng)電壓超過4.5V時，電解質(zhì)分解產(chǎn)生大量氣體。所有這些都會引起火災(zāi)。

　　四.水份含量過高

　　水可以與內(nèi)核中的電解質(zhì)反應(yīng)生成氣體。充電時能與所產(chǎn)生的鋰發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化鋰，造成芯部容量損失，極易造成芯部過充產(chǎn)生氣體。水的分解電壓低，充電時容易分解成氣體。當(dāng)這些氣體產(chǎn)生時，堆芯的內(nèi)部壓力會增加，當(dāng)堆芯的外殼不能承受這些氣體時。那時，核心會爆炸。

　　五.負(fù)極容量不足

　　當(dāng)負(fù)極相對正極的容量不足，或根本沒有容量時，充電時產(chǎn)生的部分或全部鋰不能插入負(fù)極石墨的層間結(jié)構(gòu)，會沉積在負(fù)極表面。突起的“樹突”，在下一次裝藥時，這個突起的部分更有可能引起鋰沉淀。經(jīng)過數(shù)十到數(shù)百輪的充電和放電，“樹突”將會長大，并最終刺穿隔膜紙，使內(nèi)部短路。

　　動力鋰離子電池組起火的解決辦法

　　在充分了解了鋰電池組著火的原因后，就要提到著火后我們又應(yīng)該做些什么來進(jìn)行滅火，鋰電池組起火后要立即切斷電源，及時疏散在場人員。下面羅列了四種方法，我們來一一了解。

　　1、加入只是小火情，高壓電池部分沒有被火焰波及，可以采用二氧化碳或干粉滅火器滅火。

　　2、如果高電壓電池在火情嚴(yán)重的時候扭曲或者發(fā)生嚴(yán)重變形，那就有可能是電池發(fā)生了問題。那我們就要拿出大量的水來滅火，一定要非常大量的水

　　3、在檢查著火具體情況的時候，不要與接觸任何高壓部件，一定要注意全程檢查的時候都是用絕緣工具進(jìn)行檢查。

　　4、撲滅火情的時候一定要有耐心，可能需要一整天的時間。如果有熱成像攝像頭就可以用得上了，熱成像攝像頭監(jiān)視可以確保高電壓電池在事故結(jié)束前完全冷卻。如果沒有這個條件，就要全程監(jiān)視電池，一直到鋰離子電池組不再發(fā)熱為止。至少要確保一個小時后依然沒有問題。撲滅火情我們需要大量的時間和精力確保它不會再次發(fā)生，不過大家不用那么擔(dān)心，鋰電池組并不是易爆品，一般情況下是不會發(fā)生這么大的事故的。

　　采用鋰離子電池的系統(tǒng)可能需要繼續(xù)使用和開發(fā)一些抑制和滅火系統(tǒng)，用于降低負(fù)面事故的發(fā)生幾率，從而控制風(fēng)險，才能讓該電池系統(tǒng)讓用戶用的放心。使用鋰電池組最好要按照安全規(guī)范使用，不要隨意使用或破壞。

　　鋰電池能夠自燃，隨后會因?yàn)檫^熱而發(fā)生爆炸。無論是儲能行業(yè)的大型電池，還是電動新能源領(lǐng)域的電池，還是更小的用于電子設(shè)備的電池，都具備一定的危險性。因此我們需安全合理使用鋰電池組的設(shè)備，不購買劣質(zhì)產(chǎn)品。