動(dòng)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(dòng)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(dòng)力鋰離子電池組起火是非常個(gè)例的，但是一旦發(fā)生就會(huì)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(dòng)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(jì)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(dòng)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(dòng)提供動(dòng)力的同時(shí)會(huì)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(shí)將會(huì)損害整個(gè)鋰電池組的壽命和安全。

　　動(dòng)力電池系統(tǒng)是由多個(gè)動(dòng)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(shí)地快速散出，高溫會(huì)影響動(dòng)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(gè)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(dòng)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(huì)使鐵芯發(fā)熱，高溫會(huì)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(shí)，核心就會(huì)著火。

　　三.過充

　　當(dāng)鐵心過充時(shí)，鋰從正極的過度釋放會(huì)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(shí)，電解質(zhì)分解產(chǎn)生大量氣體。所有這些都會(huì)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(shí)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(shí)容易分解成氣體。當(dāng)這些氣體產(chǎn)生時(shí)，堆芯的內(nèi)部壓力會(huì)增加，當(dāng)堆芯的外殼不能承受這些氣體時(shí)。那時(shí)，核心會(huì)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(shí)，充電時(shí)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(huì)沉積在負(fù)極表面。突起的“樹突”，在下一次裝藥時(shí)，這個(gè)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(huì)長大，并最終刺穿隔膜紙，使內(nèi)部短路。

　　動(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)候，不要與接觸任何高壓部件，一定要注意全程檢查的時(shí)候都是用絕緣工具進(jìn)行檢查。

　　4、撲滅火情的時(shí)候一定要有耐心，可能需要一整天的時(shí)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(gè)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(gè)小時(shí)后依然沒有問題。撲滅火情我們需要大量的時(shí)間和精力確保它不會(huì)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(huì)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(xiǎn)，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(huì)因?yàn)檫^熱而發(fā)生爆炸。無論是儲(chǔ)能行業(yè)的大型電池，還是電動(dòng)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(xiǎn)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。