18650锂电池电芯为何会爆炸?


(JJChan) #1

18650锂电池电芯是我们生活中离不开的伙伴,那么在它为我们服务的同时,若使用不当也会对我们构成危害,比如爆炸造成肢体伤残。为什么电池会爆炸呢。

日常生活中的隐藏“炸弹”

很多移动电源的18650锂电池电芯在使用不当时也会发生爆炸,因为锂是元素周期表中非常活泼的金属,遇到氧气时会发生爆炸。移动电源在制作时,都已经做了防泄漏的处理,经过多年的改进,在安全性能的表现上已经得到了很大的完善。锂离子电池充电时,正极的锂原子会失电子变成锂离子,锂离子经过电解液到负极,进入负极的存储格,并获得一个电子又变成锂原子。

另外,当我们使用两种不同的干电池或者不同品牌的电池又或者是新旧电池搭配使用时,电池之间的电压差异太大,放电的大小和速度不同,会致使电流忽大忽小或不平衡,从而使干电池内的混合液体积产生变化,而造成电池内部压力增加,当超过锌筒所能承受的最大压力时,就会产生爆炸。

为了防止正负极接触造成短路,18650锂电池电芯内会加入一种隔膜纸,防止短路。当电压超过规定值时(过充),负极的锂原子已经饱和,后续的锂金属会堆积在负极,这些锂金属由负极向锂离子来的方向形成树枝状结晶,这些结晶会穿过隔膜纸,破坏电池的内部结构,造成短路,有时在短路发生前就会发生爆炸。因为过充时电解液材料会发生裂解,产生气体,涨破电池外壳,有气体进入,与锂原子相遇,发生反应,后果如电池封口处漏液,严重时造成爆炸事故。


#2

本人之前在锂电池厂呆过3年,据本人的了解,正规厂家生产的18650电芯其实极少会出现爆炸的情况(这属于极端情况),一般他们的不良率是非常非常低的。前段时间群主发布的,18650用电钻钻也不着火爆炸的视频就是例证;若18650不稳定,特斯拉也绝不会拿几千颗来做电池组…(要知道电池个数越多,意味着对单个电池的安全性要求就越高)。

一般18650电池的安全有3重保护: 1. 安全阀(标配);2. PTC(不是所有电芯都有);3. 隔膜(好的隔膜随着电芯内部温度的上升,其孔隙会自动缩紧以阻止电子的流动,这技术都被日韩垄断,价格也不便宜)。

但由于市场盲目追求低价,导致一方面一些正规厂商的不良品被捣货商投入市场(这就是为什么同一个品牌的价格相差巨大的原因);另一方面一些厂家冒险用劣质材料生产,且生产检测工艺不严格也是造成类似安全问题高发的一个很重要的因素。

除此之外,引起18650电芯爆炸的更多时候是一些外部的间接因素:比如说PACK的偷工减料及不规范,电池组保护板功能不稳定(一些大品牌电芯甚至其内部都带有多重保护装置,以致即使外部出现保护失效也不至于极端情况出现),充电器无过充等保护…

可以说目前市场电池价格一直在降的只有低端,杂牌电池(因为各个正规物料厂的物料价格很少会大幅度的波动,而电池利润本来就已经很有限了),而高端大品牌的电池(其本身客户供需量大且稳定),如三星,因近期供货紧张的关系还有一定幅度的上升。