锂电池爆炸原因类别分析

爆炸的基本知识

物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。

爆炸时由于压力急剧上升而对周围物体产生破坏作用。

爆炸的特点是：具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。

爆炸的原因类别

负极容量不足

当正极部位对面的负极部位容量不足，或是根本没有容量时，充电时所产生的部分或全部的锂就无法插入负极石墨的间层结构中，会析在负极的表面，形成突起状“枝晶”，而下一次充电时，这个突起部分更容易造成锂的析出，经过几十至上百次的循环充放电后，“枝晶”会长大，最后会刺穿隔膜纸，使内部产生短路。电芯急剧放电，产生大量的热，烧坏隔膜，而造成更大的短路现象，高温会使电解液分解成气体，负极碳和隔膜纸燃烧，造成内部压力过大，当电芯的外壳无法承受这个压力时，电芯就会爆炸。

水份含量过高

水份可以和电芯中的电解液反应，生产气体，充电时，可以和生成的锂反应，生成氧化锂，使电芯的容量损失，易使电芯过充而生成气体，水份的分解电压较低，充电时很容易分解生成气体，当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大，当电芯的外壳无法承受时，电芯就会爆炸。

内部短路

由于内部产生短路现象，电芯大电流放电，产生大量的热，烧坏隔膜，而造成更大的短路现象，这样电芯就会产生高温，使电解液分解成气体，造成内部压力过大，当电芯的外壳无法承受这个压力时，电芯就会爆炸。

过充

电芯过充电时，正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化，而放出的锂过多也容易无法插入负极中，也容易造成负极表面析锂，而且，当电压达到4.5V以上时，电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。

外部短路

外部短路可能由于操作不当，或误使用所造成，由于外部短路，电池放电电流很大，会使电芯的发热，高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全损坏，造成内部短路，因而爆炸。

负极容量不足的工位

负极包不住正极

正负极分档配对错误

负极压片时压死

负极颗粒

负极露箔

负极凹点

负极划痕

负极暗痕

负极涂布不均

正极头尾部堆料

正极涂布不均

正极敷料量偏大

正负极搅拌不均

负极来料容量偏低

正极来料容量偏高

水份含量过多的工位

封口太慢而吸潮

陈化时吸潮

电解液水份含量过大

注液前烘烤未烘干或吸潮

组装烘烤时未烘干

涂布时正负极未烘干

正极打胶配料时吸潮

正极烘烤不充分

内部短路的工位

贴底部胶未完全包住底部

高温胶纸包住负极耳

上部胶位置不对

烘烤时温度太高烘坏隔膜

激光焊短路电芯未检出

组装微短路电芯下流

组装短路电芯未检出

压扁时压力太大

隔膜纸有砂眼

卷绕不齐

负极铆焊未拍平，有毛刺

正负极分小片毛刺

正负极分小片掉料

正负裁大片毛刺

过充可能的工位

用户使用时充电器电压偏大

检测时个别点电压偏大

检测时电流设置过大

电芯容量不足

预充柜个别点电流过大

预充时电流设置过大

外部短路可能的工位

保护线路板失效

用户在使用时正负极短路

电芯在周转过程中打火

上电芯未对好，造成正负极接触

总而言之：

所有相关工位必须加强控制。

安全性为各项性能中最重要的。

当与其它要求冲突时，优先满足安全性