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为什么锂聚合物电池会爆炸以及如何预防

锂聚合物电池爆炸的原因包括热失控、过度充电或制造缺陷等。航空业的热失控事故增加了 28%,凸显了以下风险: 工业应用中的危险气体. 过度充电或有缺陷 分隔符 也会导致过热。通过适当的处理和监控来优先考虑安全,可以有效地将这些危险降至最低。

关键精华

锂聚合物电池可能会因过热、过度充电或损坏而爆炸。请务必检查电池温度并避免过度充电,以确保安全。

经常检查电池是否有膨胀、漏液或异味。如有损坏,请立即更换,以免发生危险。

使用合适的充电器,并将电池存放在防火盒中。正确储存和处理电池可以降低风险,并延长电池使用寿命。

定期检查以确保您的设备和人员的安全。

第 1 部分:为什么 LiPo 电池会爆炸?

1.1 热失控及其在锂电池爆炸中的作用

热失控是锂电池爆炸的主要原因。当电池内部温度不受控制地升高,引发连锁反应产生热量时,就会发生热失控。这一过程会导致可燃气体的释放,这些气体在特定条件下会燃烧。发表在《科学》(Science)杂志上的一项研究 燃料 凸显了热失控的危险。研究人员进行了 21个实验 在受控环境中模拟点火场景。他们测量了压力上升,并确定了可能导致结构损坏或伤害的阈值。这些发现强调了在运行和充电过程中监测电池温度的迫切需要。

1.2 电池组的过度充电和电压不平衡

过度充电是导致锂离子电池爆炸的另一个重要因素。当电池充电超过其电压极限时,会导致内部组件不稳定。这会导致过热并释放挥发性电解质。这些电解质在高温下会产生易燃气体,增加爆炸风险。此外,电池组的电压不平衡会加剧这一问题。在极端情况下,不均匀充电会导致电池爆炸。为了降低这些风险,您应该使用与电池规格兼容的充电器,并实施电池管理系统 (BMS) 来调节电压水平。

1.3 物理损伤及其对电池安全的影响

锂电池的物理损坏会显著增加热失控的可能性。电池掉落或被刺破会导致内部短路,从而导致温度快速飙升。研究表明,受损的电池在热失控过程中会释放出足够的气体,足以对建筑物和人员造成伤害。例如,被刺破的电池可能会局部发热,最终升级为全面爆炸。为防止此类事故发生,您应该小心处理电池组,并定期检查是否有磨损或损坏的迹象。

1.4 制造缺陷和质量控制问题

制造缺陷也会导致锂电池爆炸。诸如隔膜损坏或存在金属杂质等缺陷可能会导致内部短路。这些缺陷通常在生产过程中被忽视,但在充电或运行过程中会显现出来。质量控制不力会加剧这一问题,尤其是在大型电池组中。选择 信誉良好的制造商 并确保严格的质量检查可以最大限度地降低因电池缺陷而引起爆炸的风险。

第 2 部分:锂聚合物电池故障的警告信号

2.1 电池组膨胀或鼓胀

膨胀或鼓胀是锂电池故障最常见的警告信号之一。这种情况是由于内部化学反应引起的气体积聚而发生的。膨胀的电池表明内部损坏严重,并构成重大安全风险。您应该立即更换出现这些迹象的电池,以避免潜在的危险。忽视这个问题可能会导致过热、泄漏甚至热失控。定期检查电池组是否存在物理变形,确保及早发现此类问题。

2.2 运行或充电期间过热

过热是锂电池故障的另一个关键指标。它通常在充电或运行过程中出现,并可能升级为危险情况。导致过热的因素有很多,包括 快速充电过度充电或使用不合格的充电器。这些做法可能会产生枝晶,从而导致内部短路和过热。监控充电过程并 采用平衡充电器 专为锂聚合物电池设计的充电器可以降低这些风险。此外,应避免在高温环境下为电池充电,因为这会加剧电池过热,并增加发生故障的可能性。

2.3 电池漏液、冒烟或发出异常气味

漏液、冒烟或异味是锂电池故障的明显迹象。这些症状通常表明存在电解液泄漏或内燃。如果您发现任何这些警告信号,请立即断开电池并将其移至安全位置。泄漏的电解液极易燃烧,遇热或火花容易燃烧。正确处理和存放电池可以降低此类事故发生的几率。务必使用防火容器存放损坏或可疑的电池组。

2.4 电压快速下降和性能问题

电压快速下降和性能下降是锂电池故障的常见警示信号。这些问题通常是由于电池组内部性能退化或不平衡造成的。故障电池可能难以维持电量,从而导致性能不稳定。您可以使用电池管理系统 (BMS) 来监控电压水平并及早发现异常情况。及时解决这些问题可以防止进一步损坏,并确保电池组的安全运行。

第 3 部分:安全使用锂电池的实用技巧

3.1 使用兼容充电器并避免过度充电

使用正确的充电器对于防止电池过度充电至关重要。专为锂电池设计的充电器内置了调节电压和电流的安全装置。这些功能可以防止电池过热和膨胀,从而避免热失控。

过度充电:如果锂聚合物电池的充电电压超过其建议电压,可能会导致电池过热、膨胀,甚至可能进入热失控状态。因此,务必使用专为锂聚合物电池设计的充电器,并配备内置的安全保护装置以防止过度充电。

为避免过度充电和过度放电,请始终监控充电过程,并在电池充满电后断开充电器。这个简单的步骤可确保安全并延长电池寿命。

3.2 将电池存放在防火容器和阴凉环境中

妥善储存对锂电池安全至关重要。务必将电池存放在防火容器中,以最大程度地降低热失控时发生火灾的风险。将设备放置在温度稳定的环境中,远离阳光直射或热源,以保持设备凉爽。高温会加速电池老化,并增加故障的可能性。防火储存解决方案可提供额外的保护,尤其适用于 工业电池 包。

3.3 定期检查电池组是否损坏或磨损

定期检查电池组有助于您在潜在问题恶化之前发现它们。留意电池膨胀、漏液或物理损坏的迹象。受损的电池更容易发生短路,从而导致过热或起火。立即更换任何受损的电池是防止物理损坏并保持运行效率的简单而有效的方法。

3.4 避免极端温度和机械应力

极端温度和机械应力会显著影响电池的性能和寿命。高温会降低电池容量,增加内阻,并加速电池老化。机械应力(例如电池跌落或被刺穿)可能导致内部短路,从而引发热失控。

高温会导致容量下降,这意味着电池的电量减少。

由于热量导致内部电阻增加,从而导致功率输出和效率降低。

暴露在高温下会加速老化,导致电池组件更快退化。

当电池受到过热时,热失控的风险会增加。

避免将电池暴露在恶劣的条件下,以确保其可靠性和安全性。

3.5 实施电池管理系统 (BMS) 进行监控

电池管理系统 (BMS) 在 监测电池健康状况并确保安全运行这些系统可以跟踪电压、电流和温度,以防止火灾或爆炸等灾难性事件。它们还能平衡电池组内的各个电池,延长电池寿命并保持最佳性能。

Functionality描述电压、电流和温度控制和测量电池参数,确保安全运行。SOC 和 SOH 评定评估充电状态和健康状态以实现有效的电池管理。故障检测识别电池系统内的问题以防止故障。被动电池平衡确保电池组中的所有电池都均匀充电以延长电池寿命。数据存储记录电池性能以供分析和将来参考。

通过实施 BMS,您可以有效地监控电池健康状况并降低故障风险。

第四部分:如何最大程度降低锂电池爆炸的风险

4.1 选择信誉良好的电池组制造商

选择一个 可靠的制造商 对于最大程度降低锂电池爆炸风险至关重要。信誉良好的制造商遵守严格的质量标准,确保其电池组符合安全和性能基准。ISO、UL 和 CE 等认证证明了制造商对质量和安全的承诺。例如:

证书描述ISO表示遵守质量管理标准。UL确保满足安全和性能标准。CE确认符合健康、安全和环境保护标准。RoHS限制电气和电子设备中的有害物质。ISO 14001

注重有效的环境管理系统。UN 38.3证明锂电池运输安全。

采购电池组时,优先选择获得这些认证的制造商。这可以降低因制造缺陷或材料不合格而导致爆炸的风险。

4.2 负责任地处置损坏或老化的电池

损坏或老化的电池会带来重大风险,包括热失控和火灾隐患。您应该及时更换老化的电池,并负责任地处理它们。不当处置会导致环境污染,并增加废物处理过程中爆炸的风险。请使用符合环境法规的认证回收设施。这些设施可以安全处理危险材料,确保 对环境影响最小. 始终将损坏的电池存放在防火容器中,直到您可以正确处理它们。

4.3 建立储存和运输安全规程

正确的储存和运输规程对于最大程度降低风险至关重要。将锂电池存放在阴凉干燥的环境中,远离易燃材料。使用防火容器,以控制潜在的热失控事故。运输过程中,请固定电池组,以防止物理损坏或短路。遵守 UN 38.3 等准则可确保运输过程中的安全操作。实施这些安全措施可降低事故发生的可能性,并保护人员和财产安全。

Tips::定期对您的团队进行存储和运输协议培训,以确保合规性并提高工作场所的安全性。

锂聚合物电池爆炸可能由于热失控、过度充电和物理损坏而发生。您可以通过正确操作、定期检查和使用高质量电池组来优先考虑安全,从而降低这些风险。实施最佳实践可确保可靠的性能并降低危害,从而确保锂电池在工业和商业环境中的安全使用。

常见问题

1 如何安全地运输锂聚合物电池组?

使用防火容器并固定电池以防止移动。遵循 UN 38.3 安全运输指南。培训您的团队正确操作电池。

Tips::清晰标记电池装运,以符合国际安全标准。

2 如果 LiPo 电池开始膨胀,该怎么办?

立即停止使用电池并将其放入防火容器中。请将电池妥善处理至经认证的回收机构,以避免安全隐患。

3 您能修复损坏的 LiPo 电池组吗?

不可以,修理损坏的锂聚合物电池不安全。内部损坏会增加热失控的风险。请从正规渠道更换新电池。 信誉良好的制造商.

备注:尝试修理可能会使保修失效并危及安全。

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