德国DENIOS为您解读锂电池热失控现象

2024-03-15 11:04

在处理锂离子电池时应特别小心——因为危险的火灾时有发生。一旦发生,后果往往不堪设想。风险在于电池本身的结构。高能量密度的材料与高度易燃的电解液接触,会产生极其危险的混合物。当锂电池以不受控制的方式释放其储存的能量时,情况就变得尤为危险。一旦产生的热量超过隔膜的熔点,就会引发无法控制的连锁反应,即可怕的“热失控”。


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高热能会蒸发电解质液,产生额外的热量和可燃气体。如果压力上升到某一点,就会释放出易燃气体并与空气形成可燃混合物 - 电池外部会产生火焰。仅一个电池的热失控就足以加热电池块中的相邻电池,从而产生毁灭性的连锁反应。一旦启动,只需几分钟,电池就会燃烧爆炸。这些锂离子电池火灾难以控制,火势蔓延迅速。消防队通常只能保护邻近地区。

火灾常见的原因

在正常操作中,使用锂电池被认为是安全的。但根据 VDE 的说法,这仅适用于每个人都正确处理锂电池的情况。例如,如果锂离子电池处理或储存不当,就会造成严重的安全隐患。此外,也不能总是排除出厂缺陷的可能性。

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电气过载

处理锂电池的典型风险实际上很常见:即充电和放电。由于多种原因,例如由于使用了不正确的充电器,可能会发生电气过载。但深度放电也可能导致起火。如果锂离子电池长时间不使用,它们可能会完全放电。不正确的储存条件 - 例如,超出制造商推荐的储存温度的储存 - 会促进这种效果。这会导致电解质液体分解,从而形成高度易燃气体。如果随后尝试为深度放电的锂离子电池充电,则由于缺乏电解质液,所提供的能量无法再正确转换,可能会发生短路或火灾。


机械损坏

处理锂离子电池时,总是有一定的损坏风险。与公司车辆碰撞、跌落到坚硬的地面上或由于不正确的储存条件而造成挤压,这些都是机械损坏的几个例子。如果电池因此变形,则可能导致内部短路和电池起火。此外,电池生产过程中的污染也不能完全排除。在极少数情况下,在生产过程中进入电池的微粒会随着时间的推移从内部损坏电池。这也会导致内部短路。


热过载

外部热量或能源会加热锂电池,从而导致热过载起火。典型的危险源包括明火、发热的机器部件或存放在阳光直射下。


一般而言,以下情况适用:

与锂离子电池相关的潜在风险会随着使用/储存的电池所能储存的能量越多、储存的数量越大而增加。作为风险评估的一部分,应始终根据具体情况对这一点以及个人的操作和结构条件、流程和组织条件进行评估。


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