4月16日凌晨3时许夜色笼罩下的香港秀茂坪宝达邨达喜楼位于5楼的一间公屋突然发生火灾火势越烧越猛现场浓烟滚滚香港警方和消防接报后到场紧急疏散大厦住户扑救火灾凌晨4时左右明火被彻底扑灭大厦内约人被紧急疏散
香港警方秀茂坪警区刑事总督察马怜昊表示起火的公屋大约呎共有6人居住发生火灾时只有5人在屋内火灾导致其中4人死亡60岁的男户主受伤后成功逃生其47岁的太太两名分别为26岁及27岁的女儿以及2岁的孙女全部遇难另有一位90岁的邻居在逃生时因吸医院治疗
据相关媒体报道经香港相关部门在现场详细检验后初步相信是客厅内一个电动按摩椅内一粒锂电池因线路问题发热导致按摩椅起火传到旁边一个长约3米的L型沙发火势迅速蔓延并产生大量浓烟才酿成了惨剧
起火房屋内沙发摆放位置邻近玄关玄关长约3米摆放有一个鞋架和杂物柜相信当杂物起火时屋内人想要逃生将会有一定难度案例回顾这起火灾再一次警示锂电池起火非常危险!锂电池是20世纪的伟大发明因能量密度高、便携性强使用寿命长等特点被广泛应用但你们知道吗?锂电池使用不当就是一个小“炸弹”!-1-年12月6日,天津一男子在自行更换苹果手机电池时,突发爆炸,导致面部烫伤,手机炸飞。据了解,该男子在网上购买电池,到当地手机维修店借工具更换,不料在更换时,疑似锂电池被撬破引发爆炸。-2-
年6月14日,广东省深圳市宝安区西乡街道一名外卖送餐员口袋里的充电宝突然发生爆炸。当时外卖小哥刚刚送完一单下楼,爆炸发生时,裤袋里的充电宝正在给手机充电,裤子被炸出一个大洞,大腿被炸伤。外卖小哥表示,充电宝是花了一百多块钱在网上购买的,谁知刚用没几天就发生爆炸。-3-
年8月5日,广西百色市右江区太平街隆平巷79号民房发生火灾,造成3人死亡、3人送医抢救无效死亡。据报道,该起火灾是停放在一楼的电动自行车锂电池爆炸引起,发生爆炸后,锂电池及电池箱严重变形。-4-年4月19日,上海浦东新区,一辆油电混合SUV发生自燃。消防员接警后迅速处置,成功扑灭火灾,所幸未造成人员伤亡。一起看实验CCTV10一档节目曾经做过实验实验设置了数个锂电池爆炸的场景↓↓↓
▲视频来源:cctv10《原来如此》
▲常见的电动自行车锂电池充电爆炸试验锂电池从充电到起火往往就是几秒钟的事阿消不是吓唬你如果不按规定使用家里就像放了个定时炸弹阿消提示现如今日常生活中使用锂电池的电器越来越多小到电子手表儿童电动玩具大到人造卫星航空航天等大型设备都需要锂电池来供电了解锂电池安全使用常识对于我们而言太太太重要了!锂电池安全Tips
来源:中国消防
锂电池过充机理及防过充措施过充是目前锂电池安全测试中较难通过的一项,因此有必要了解过充机理及目前防过充的措施。图1是NCM+LMO/Gr体系电池过充时的电压和温度曲线。在5.4V电压达到最大,随后电压下降,最终引发热失控。三元电池过充的电压和温度曲线与其十分相似。图1锂电池过充时会产生热量和气体,热量包括欧姆热和副反应产生的热,其中欧姆热占主要。过充引发的电池副反应,首先是过量的锂嵌入负极,在负极表面会生长锂枝晶(N/P比会影响锂枝晶生长的起始SOC)。其次是过量的锂从正极脱出,引起正极结构坍塌,放出热量和释放出氧。氧气会加速电解液的分解,电池内压不断升高,一定程度后安全阀开启。活性物质和空气的接触会进一步产生更多的热量。有研究表明减少电解液量会显著减少过充时的产热和产气。另有研究过充时电池不带夹板或安全阀不能正常开启,电池易发生爆炸。轻微地过充不会导致热失控,但会引起容量衰减。研究发现NCM/LMO混合材料为正极的电池过充时,SOC低于%容量没有明显的衰减,SOC高于%时容量会衰减显著。目前解决过充问题的方法大致有一下几种:1)BMS中设置保护电压,通常保护电压要低于过充时的峰值电压;2)通过材料改性(如材料包覆)提高电池的抗过充能力;3)在电解液中添加抗过充添加剂,如氧化还原对;4)电压敏感膜的使用,电池发生过充时,膜电阻显著降低,起到分流作用;5)在方形铝壳电池中使用OSD、CID设计,目前是通用的防过充设计。而软包电池则无法实现类似设计本次介绍一下钴酸锂电池在过充时电压和温度的变化。下图是钴酸锂电池的过充电压和温度曲线,横轴是脱锂量。负极是石墨,电解液溶剂是EC/DMC。电池容量为1.5Ah。充电电流是1.5A,温度是电池内部温度。锂电池过充大致可分为4个区域,每个区域的特征如下:I区1.电池电压缓慢上升。钴酸锂正极脱锂超过60%,在负极侧析出金属锂。2.电池鼓胀,可能是由于电解液在正极侧高压氧化。3.温度基本稳定,略有上升。II区1.温度开始缓慢升高。2.在80~95%范围内,正极阻抗增大,电池内阻增加,但在95%有所减小。3.电池电压超过5V,达到最高。III区1.大约在95%,电池温度开始快速升高。2.从大约95%开始,直到接近%,电池电压稍稍下降。3.当电池内部温度达到大约℃,电池电压急剧下降,可能是温度升高致电池内阻降低所引起的。IV区1.电池内部温度高于℃,PE隔膜开始融化,电池内阻快速升高,电压达到上限(~12V),电流降至一个较低的值。2.在10-12V之间,电池电压不稳定,电流也有波动。3.电池内部温度快速升高,电池破裂前温度上升到-℃。4.电池破裂。三元电池过充与钴酸锂电池相似,目前市场上的三元方形铝壳电池过充时,大致控制在进入III区时OSD或CID启动,切断电流,保护电池不再过充。参考文献JournalofTheElectrochemicalSociety,(8)A-A()锂电池过充机理及防过充措施(三)本文通过实验和仿真研究了一款正极为NCM+LMO的40Ah软包电池的过充性能,过充电流分别为0.33C、0.5C和1C。电池尺寸为mm*mm*14mm。(按照额定电压3.65V计算,其体积比能量约Wh/L,比能量还是比较低的)过充过程中的电压、温度和内阻变化见图1。可以大致分为四个阶段:第一阶段:1SOC1.2,电池内部没有发生明显的副反应,电池温度和内阻变化较小。第二阶段:1.2SOC1.4,正极中的Mn发生溶解,在正极侧电解液氧化,在负极表面金属锂析出。金属锂与溶剂反应使SEI膜变厚,电池阻抗增加,电池温度开始缓慢上升。第三阶段:1.4SOC1.6,电池温度上升加快,电池鼓胀明显,正极侧电解液氧化加速,放出大量的热和气体。负极表面金属锂继续析出,SEI膜开始分解,锂化的石墨与电解液发生反应。由于正极材料结构的变化,电池电压达到峰值5.2V后略微下降。第四阶段:SOC1.6,电池内压超限,壳体发生破裂,隔膜收缩变形,电池热失控。电池内部发生短路,大量能量迅速释放,电池温度急剧上升至℃。图1过充中各阶段的副反应示意图见图2。图2过充过程中的产热包括:可逆熵变热、焦耳热、化学反应热和内短路释放出来的热。其中化学反应热包括Mn溶解、金属锂与电解液反应、电解液氧化、SEI膜分解、负极分解和正极(NCM和LMO)分解释放出的热。表1是各反应的焓变和激活能。(本文忽略了粘结剂的副反应)表1图3是不同充电电流过充时的产热率比较。从图3可以得出以下结论:1)随着充电电流的增加,热失控时间提前。2)过充中的产热以焦耳热为主。SOC1.2,总产热基本等于焦耳热。3)在第二阶段(1SOC1.2),Mn溶解、金属锂与电解液反应、电解液氧化三类副反应先后开始反应。电流1C时,反应会提前。4)SOC1.45,金属锂与电解液反应释放出的热会超过焦耳热。5)SOC1.6,SEI膜和负极分解反应开始,电解液氧化反应产热率急剧增加,总产热率达到峰值。(文献中4、5描述与图有些不符,这里以图为准,做了调整。)6)过充过程中,金属锂与电解液反应和电解液氧化是主要的反应。图3通过上述分析,电解液氧化电位、负极容量和热失控起始温度是过充的三个关键参数。图4是三个关键参数对过充性能的影响。可以看出电解液氧化电位的提高能大大提高电池的过充性能,而负极容量对过充性能影响不大。(换言之,高压电解液有助于提高电池过充性能,增大N/P比对电池过充性能影响不大。)图4感兴趣的可以进一步阅读文献。参考文献D.Renetal.JournalofPowerSources()-来源:先进电池之家预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇