爆炸威力我也不知道怎么量化表征,我覺(jué)得帶硬殼的
鋰離子電池爆炸起來(lái)還是很有破壞性的。就2.5Ah的18650爆炸起來(lái),就可以把鋼殼完全炸開(kāi),不是把蓋子頂開(kāi)那種,是把鋼殼炸成一個(gè)片。
感性描述下鋰離子電池的爆炸威力。外殼為鋁合金,尺寸為20120300(mm)、電芯正極為錳酸鋰的容量為50AH的電池做過(guò)沖測(cè)試時(shí)發(fā)生爆炸:3米高屋頂熏黑,離電池半米左右的墻炸穿一個(gè)洞(墻體是磚還是夾芯板忘了),門(mén)窗玻璃碎裂。還好炸的時(shí)候木有人。
知乎網(wǎng)友鄭娜:攜帶用鋰電池UL規(guī)范:扔到火里電池爆炸時(shí)要求爆炸半徑不大于1m。當(dāng)然,毫安時(shí)容量越大,爆炸威力越大。如同一個(gè)鞭炮和一掛鞭炮爆炸的區(qū)別。“例外:圓柱形電池容量小于300mAh或鈕扣電池,如果測(cè)試表明沒(méi)有這些危險(xiǎn)則不要求標(biāo)識(shí)。”
鋰電池在滿電量爆炸和空電量爆炸時(shí)能量有多大區(qū)別?
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的爭(zhēng)論有兩個(gè)派別,一種人為爆炸和滿點(diǎn)/空電沒(méi)有關(guān)系(無(wú)關(guān)派),一種認(rèn)為有關(guān)系(相關(guān)派)。
“如何爆炸?大家都知道電池是個(gè)鐵皮的封閉體系(鋁塑膜的會(huì)變成氣球爆炸),而目前電池內(nèi)部都是液體的有機(jī)電解質(zhì),當(dāng)出現(xiàn)高熱或者過(guò)充時(shí),有機(jī)物非常容易分解氣化,導(dǎo)致電池內(nèi)壓力驟升,從而導(dǎo)致爆炸。
從這里可以看出,爆炸主要是由于電解液的分解及氣化導(dǎo)致,與滿電,空電沒(méi)有關(guān)系。如果從引發(fā)角度來(lái)看,滿電的電池容易引發(fā)爆炸,而空電的不容易爆炸。這樣看,滿電電池爆炸的可能性及威力會(huì)比較大。”
“滿電的電池和空電的電池爆炸起來(lái)區(qū)別還是很大的。這兩種狀態(tài)的電池爆炸起火的機(jī)理是不太一樣。
所謂電池爆炸,并不是內(nèi)部有火藥、炸藥之類的東西,能量一次性釋放,可以計(jì)算其爆炸力的當(dāng)量;其爆炸原因是因?yàn)槊芊廨^好的電池內(nèi)部,因?yàn)槌?、放電過(guò)程中產(chǎn)生的氣體及溫升使內(nèi)部壓力增大,到外殼強(qiáng)度不能抵御內(nèi)部壓力的增加時(shí),即可能發(fā)生破裂,當(dāng)壓力增加速度較慢,外殼破裂后壓力立即下降到較低水平時(shí),可能只是外殼“破裂”而不是“爆炸”,更沒(méi)有東西能傷人;但如果內(nèi)部壓力因某種原因急劇增加,外殼破裂后,剩余的壓力可能會(huì)將破碎的部分以較大的速度推出,就可能引起傷害事件;所以電池使用強(qiáng)調(diào)不能放入火中(引起溫度急劇增加),不能過(guò)大電流充、放電等操作,因?yàn)榧词拐?guī)電池,一旦保護(hù)系統(tǒng)不能承受非正常使用,也會(huì)發(fā)生意外:包括引起內(nèi)部短路而導(dǎo)致失火。
計(jì)算一下,一顆滿電2.6AH的18650型三元鋰電池,所帶電量為2.6*3.65*3.6=34.164千焦的能量。而一般手槍的槍口發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的能量在2.2千焦左右.1焦耳相當(dāng)于1牛頓的力使物體在力的方向上移動(dòng)1米時(shí)所做的功,所以在手槍50米的范圍內(nèi),可以輕松擊殺敵人。想想看,一輛特斯拉需要使用7000多節(jié)3.4AH的18650型號(hào)鋰電池哦。
外殼為鋁合金,尺寸為20*120*300(mm)、電芯正極為錳酸鋰的容量為50AH的電池做過(guò)沖測(cè)試時(shí)發(fā)生爆炸:3米高屋頂熏黑,離電池半米左右的墻炸穿一個(gè)洞(墻體是磚還是夾芯板忘了),門(mén)窗玻璃碎裂。還好炸的時(shí)候沒(méi)有人。
所以鋰電池有著火、爆炸和燃燒的危險(xiǎn),不要重新充電、拆卸、擠壓、加熱超過(guò)212°F或焚燒。
1.過(guò)充爆炸
保護(hù)線路失控或檢測(cè)柜失控使充電電壓大于5V,造成電解液分解,電池內(nèi)部發(fā)生劇烈反應(yīng),電池內(nèi)壓迅速上升,鋰電池爆炸。
2.過(guò)流爆炸
保護(hù)線路失控或檢測(cè)柜失控使充電電流過(guò)大造成鋰離子來(lái)不及嵌入,而在極片表面形成鋰金屬,穿透隔膜,正負(fù)極直接短路造成爆炸。
3.超聲波焊塑料外殼時(shí)爆炸
超聲波焊塑料外殼時(shí),由于設(shè)備原因使其超聲波能量轉(zhuǎn)移至電池芯上,超聲波能量很大使電池內(nèi)部隔膜熔化,正負(fù)極直接短路,產(chǎn)生爆炸。
4.點(diǎn)焊時(shí)爆炸
點(diǎn)焊時(shí)電流過(guò)大造成內(nèi)部嚴(yán)重短路產(chǎn)生爆炸,另外,點(diǎn)焊時(shí)正極連接片直接與負(fù)極相聯(lián),使正負(fù)極直接短路后爆炸。
5.過(guò)放爆炸
鋰電池過(guò)放電或過(guò)流放電(3C以上)容易使負(fù)極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負(fù)極直接短路產(chǎn)生爆炸(很少發(fā)生)。
6.振動(dòng)跌落時(shí)爆炸
電芯在劇烈振動(dòng)或跌落時(shí)造成的電芯內(nèi)部極片錯(cuò)位,直接嚴(yán)重短路而爆炸。
鋰電池爆炸起火的原因
一、鋰電池負(fù)極容量不足
當(dāng)鋰電池正極部位的負(fù)極部位容量不足時(shí),充電時(shí)所產(chǎn)生的鋰原子無(wú)法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中,會(huì)析在負(fù)極的表面,形成結(jié)晶。在鋰電池中長(zhǎng)期形成結(jié)晶會(huì)導(dǎo)致短路,這時(shí)電芯急劇放電,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜。高溫會(huì)使電解液分解成氣體,當(dāng)壓力過(guò)大時(shí),電芯就會(huì)爆炸。
二、水份含量過(guò)高
充電時(shí),水份可以和鋰發(fā)生反應(yīng),生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過(guò)充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時(shí)很容易分解生成氣體,當(dāng)這一系列生成的氣體會(huì)使電芯的內(nèi)部壓力增大,當(dāng)電芯的外殼無(wú)法承受時(shí),電芯就會(huì)爆炸。