给电动车充电注意了!锂电池过充电导致起火爆炸
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数据显示大部分电动车火灾都是在电动车充电时发生的,电池过充电究竟会发生怎样的危险呢?近日,扬州市消防救援支队的消防员准备了两款不同容量的电池对此进行实验。
为了模拟电动车过度充电,实验人员分别准备了充满电的48V12AH电池及60V20AH电池并使用非原装充电器对其不断充电。
首先进行实验的是48V12AH锂电池,在锂电池满电状态下持续充电约15分钟后,锂电池出现了首次爆炸。
电池组中某一块电池不断向外喷射火焰并伴有黑烟冒出,同时引燃外层包裹物,周围电池也不断受火焰烘烤。16分钟后,电池组中另一块电池也发生爆炸,电池组发生了一段位移。19分钟后伴随数次爆炸的发生,整块电池组彻底解体,单块电池四处飞射,部分电池融化变形,屋内充斥浓烟,可见度极低。
25分钟后,电池组已燃烧殆尽并自行熄灭。现场一片狼藉,到处散落着电池碎片,房间天花板也被弹射的电池留下黑色痕迹。
接着进行实验的是60V20AH锂电池,在锂电池满电状态下持续充电约10分钟后,锂电池内部迸射出火花并将外壳弹开露出电池组,明火持续燃烧,电池不断发生爆炸,13分钟后首块电池被崩离电池组。
随后更多的电池被崩离,崩离的电池自身也不断向外喷射火花并伴有黑烟。17分钟后电池组火势增大,更多电池被崩至楼上下,电池组彻底解体,带有火花的电池四散在屋内,黑烟不断冒出。30分钟后,火势已自行熄灭,屋内已铺满电池碎屑,房屋墙壁、天花板可见明显黑色痕迹。
消防部门提醒,电动自行车充电时间过长,使用老旧、不适配的充电器进行充电都有起火的隐患。此外,使用非正规厂家生产的劣质电池、充电器,也会增加火灾发生的风险。
(江苏广电融媒体新闻中心/汪舒 编辑/汪泽)
来源:荔枝网
锂离子电池的不良失效分析系列-过充
序言本公众号将收集发布锂离子电池(含电池包)常见不良(如高内阻、低电压、低容量、厚度超标、过充、爆炸、短路、循环性能差、虚焊、充高放低、压差大等)的失效分析,含鱼骨图分析、FMEA分析和解剖分析的不良图片。总之,不良失效分析系列包含失效分析方法及工具的运用,及不良实物图片参考。绝大部分有图有真相。以供大家在工作及学习中参考借鉴。感兴趣者,可持续关注!今天就为大家分享电池过充的失效分析。
过充的定义
锂离子电池过充时一方面损坏正极结构,影响寿命;另一方面析出锂枝晶,引起安全问题;理论上,Li-ion电池在一定倍率的恒流恒压下充电,当充电转换为恒压4.2V充电后,充电电路中电流为0.01C时,恒压充电的状态仍在进行,即被视为过充。过充后果:导致漏液、变形、起火、爆炸;在恒压失效后随着充电的加深电压达到一定程度(一般限值为6.0V)会引起爆炸,是损害电池性能的主要原因之一。
解剖分析常见不良图片
潜在的失效模式和后果分析(FMEA)
总结
过充会导致电池的鼓壳;过充后,因负极碳层已不能容纳更多的锂离子;过量锂覆盖在负极表面上,过充电压越高,沉积越多;白斑也就越大越明显;同时,经实验证明过充的电压越高,电池的内阻越大,电池鼓壳也越严重; 且从测试数据可以推断,电解液从4.4V左右开始慢慢分解,4.6V附近差不多完全分解了。
作者简介:Victor Wang
1) SGS制造业专业委员会首期成员;
2)国内某新能源上市公司CQO,锂电及质量领域的一名老兵;
3)资深六西格玛黑带(SSBB)。
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