广东东莞一锂电池公司凌晨起火 无人员伤亡

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7月20日凌晨3点50分左右,东莞市石排镇向西村松园5路1号某新能源有限公司发生火灾。

起火建筑为4层厂房,燃烧物质为锂电池及生产设备等。5时30分火势被控制,无人员伤亡,原因及财产损失正在进一步调查中。

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在该公司周围还有很多居民居住,不过大火并未波及到周边建筑,且火灾发生后公司内部火灾警铃响起,街坊们也因此及时撤离到室外。现场可以看到,火势主要导致楼体的半边有明显损毁,主要集中在二楼到四楼位置。

东莞已经发生多起因锂电池引发的火灾

记者搜索东莞电池火灾,发现东莞近年来已经屡次发生因锂电池引发的火灾。

2014年11月19日19时许,位于东莞市凤岗镇玉泉工业区安科产业园的东莞市今明阳电池科技有限公司发生火灾,事故造成5死6伤。

2016年6月23日11点56分,东莞市塘厦镇石鼓向阳路201号力嘉电池有限公司发生火灾,过火面积约200平方米。未造成人员伤亡。经初步调查,着火建筑为1栋4层厂房,着火部位为二楼电池类生产企业的生产车间,燃烧物主要为电池。

2017年9月11日12时20分左右,位于东莞市东城街道东城中路某居民区住宅发生火灾,事故造成1人死亡。起火住宅疑被改装为存放电池的仓库。

2018年8月15日,东莞一运输锂电池的货车突然着火。消防大队队员对货车内进行灭火扑救。此次事故造成车辆烧毁严重,车内货物全部烧毁,未造成人员伤亡。

2021年3月31日11时23分,东莞大朗镇松木山祥民路38号一厂房发生火灾,事故未造成人员伤亡。5月18日,消防部门介绍了火灾事故基本情况:该出租屋内存放了四千个锂电池,火灾原因初步认定为锂电池自燃导致。

容易引起锂电池爆炸的六大诱因

锂电池是一个“爆脾气”,总在你想不到的时候“boom”,还需消防观念常记心头,安全措施时刻不落。这里提供一下容易引起锂电池爆炸的六大诱因。

一、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坏坏,造成内部短路,因而爆炸。外部短路可能的工位:

1、上电芯未对好,造成正负极接触;

2、电芯在周转过程中打火;

3、用户在使用时正负极短路;

4、保护线路板失效。

二、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。内部短路的工位:

1、正负裁大片毛刺;

2、正负极分小片掉料;

3、正负极分小片毛刺;

4、负极铆焊未拍平,有毛刺;

5、卷绕不齐;

6、隔膜纸有砂眼;

7、压扁时压力太大;

8、组装短路电芯未检出;

9、组装微短路电芯下流;

10、激光焊短路电芯未检出;

11、烘烤时温度太高烘坏隔膜;

12、上部胶位置不对;

13、高温胶纸包住负极耳;

14、贴底部胶未完全包住底部。

三、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。过充可能的工位:

1、预充时电流设置过大;

2、预充柜个别点电流过大;

3、电芯容量不足;

4、检测时电流设置过大;

5、检测时个别点电压偏大;

6、用户使用时充电器电压偏大。

四、过放。

五、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。

六、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。负极容量不足的工位:

1、正极来料容量偏高;

2、负极来料容量偏低;

3、正负极搅拌不均;

4、正极敷料量偏大;

5、正极涂布不均;

6、正极头尾部堆料;

7、负极涂布不均;

9、负极暗痕;

10、负极划痕;

11、负极凹点;

12、负极露箔;

13、负极颗粒;

14、负极压片时压死;

15、正负极分档配对错误;

16、负极包不住正极;

如何使锂离子电池更安全?

为了避免锂离子电池过热,甚至爆炸,除了确保安全的生产环境和工艺外,锂电池的安全设计、锂电池的材料安全以及锂电池的使用细节也是确保锂电池安全的关键因素。

1.安全设计

①  锂电池内部采用开关原件。在电池内部温度上升时,阻值随之上升,温度过高后停止放电,防止过度放电的情况。

②  设置电池出气孔。在电池内压上升到一定程度后出气孔自动打开,保持内压的平衡,防止电池炸裂的情况出现。

2、材料安全

① 优化电解质体系。目前电解液主要为有机溶剂,难以承受4.5伏以上的高电压,容易分解产生气体,造成电池气胀、破裂或爆炸。同时,充电状态下的正负极材料本身也很活泼,如钴酸锂之类的正极材料在过充电或受热状态下容易发生结构坍塌,并产生显著的热效应,而含有机溶剂的锂化石墨负极在接触空气时也容易燃烧。

极性有机溶剂电解液难以保障动力锂离子电池的安全性,而现有的离子液体要么电化学窗口不够宽,要么相对分子质量和黏度太大,尚不能完全替代有机溶剂。因此,发展低溶剂或无溶剂的聚合物电解质、无机有机复合电解质或无机固体电解质是提高电池安全性的根本举措。

② 提高负极嵌锂电位。目前使用的锂离子电池主要以石墨基材料作为负极,其嵌锂电位接近金属锂的析出电位,在快速充电时容易造成金属锂析出,常以锂枝晶或锂粉末状态存在,前者会使电池内短路,后者会加速电解液分解或与空气接触发生燃烧。提高负极的嵌锂电位能有效改善电池的安全性和循环使用寿命。与石墨基负极材料相比,能提高电极电位的材料有硬碳、硅、锡、钛酸锂等。

③ 选择适当材质的正负极隔板材质。在温度上升一定程度后,正负极隔板材料自动溶解,防止锂离子通过,停止内部的充放电反应。

④ 选用合格的胶黏剂。粘结剂不合格,产生掉粉,形成毛刺造成隔膜穿刺,内部短路,最后导致锂电池爆炸。

3、使用细节:

正规的锂电池品牌已经拥有十分成熟商业技术,足以保证电池在一般情况下使用的安全性,并进行过实际测试,所以只要我们善于使用我们的电池,并不会对我们产生太大的安全隐患。以下是安全使用锂电池的一些建议:

① 不宜频繁深度充放电。深度充放电次数在其他环境情况恒定的情况下和电池寿命是成正比的,多次充放电会导致电池寿命过早结束。而长时间使用寿命结束的锂电池则极易造成电池鼓胀等情况,从而引发爆炸。

② 充电过程中不宜过充或过放。我们经常喜欢在设备的电量充满后再充一会儿电,让自己的设备能抗的时间更长一些。长期的过充和过放情况都会对锂电池性能产生严重损伤和破坏,严重的就会引发爆炸等极端情况,所以电池的电充满了就好。

③ 使用原装充电器。充电时间是锂电池爆炸事件的高发期。原装充电器比兼容充电器更能保证电池安全。

④ 使用可靠的电池。尽量购买原装电池或市面知名品牌电池,不要为省钱而购买“二手货”或“水货”,这类电池可能经过维修,不如原装电池可靠。

⑤ 不要将电池置于极端环境。高温、碰撞等都是电池爆炸的重要诱因,尽量让电池处在一个稳定的环境中,远离高温的地方。

⑥ 不要尝试改装电池。手机是一种精密的通讯设备,在设计时,厂商会对其安全性进行严格的考证。改装后,电池可能处在之前未被考虑到的环境,增加了安全隐患。

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