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接连两起爆炸事故,4死43伤,归根结底原因在这里

发表于:2022年02月18日

2月12日18点左右,沈阳市皇姑区黄河大街一公交车发生爆炸。据现场目击市民介绍,爆炸时公交车内发生巨响,现场有人员受伤。随后沈阳市公安局通报:“2022年2月12日17时55分,沈阳市公安局指挥中心接到报警,一辆232路公交车行驶至皇姑区黄河南大街与宁山中路路口附近时发生爆炸。接到报警后,省、市领导及公安、应急、急救等部门人员第一时间赶到现场进行处置。目前,爆炸已造成1人死亡,2人重伤,40人轻伤。受伤人员已送医院救治,事故原因正在调查中。”
爆炸的公交车是纯电动公交,根据现场情况来看,初步推测是锂电池爆炸引起。

无独有偶,2022年2月8日1时49分许,上海市普陀区一户居民家中发生火灾,造成3人死亡,初步认定火灾由放置于,卧室内的电动自行车,用锂离子蓄电池故障引发。
一连两起事故,都是锂电池爆炸引起。
但多数人不知道的是,锂电池爆炸的原理,一般也是由于气体造成的。
原因是电解液迅速分解成气体,突发爆炸。
锂离子电池具有能量密度高、循环性能稳定、绿色环保、使用寿命长等优点,在生活领域应用不断扩大,重要源于智能手机、储能领域、电动自行车和新能源汽车的广泛使用,这些年来有关锂离子电池爆炸的新闻不断,但造成爆炸的原因类别无非负极容量不足,水份含量过高,内部短路,保护线路老化失效,过充,过放,外部短路,外部挤压和暴力碰撞。

1、内部短路
由于内部出现短路现象,电芯大电流放电,出现大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,这样电芯就会出现高温,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。
激光焊时,热量经壳体传导到正极耳上,使正极耳温度高,假如上部胶纸没有隔开正极耳及隔膜,热的正极耳就会使隔膜纸烧坏或收缩,造成内部短路,而形成爆炸。
2、高温胶纸包住负极耳
客户在负极耳点焊时,热量传导到负极耳上,假如高温胶纸未贴好,负极耳上的热量就会烧坏隔膜,造成内部短路,形成爆炸。
3、贴底部胶未完全包住底部
客户在底部铝镍复合带处点焊时,会在底部壳壁出现大量的热,传导极芯的底部,假如高温胶纸未完全包住隔膜,会烧坏隔膜,造成内部短路,形成爆炸。
4、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。
5、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,充电时所出现的部分或全部的锂离子电池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,使内部出现短路。当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。
6、电芯长期过充
电芯长期过充:长时间充电状态下,过充、过电流也会导致高温高压,发生隐患。锂离子电池在特殊温度、湿度及接触不良等状况下可能瞬间放电而出现大量的电流,发生自燃或爆炸情况。
7、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。
8、热失控
锂离子电池之所以会有爆炸的危险,是由于在电池内部的反应中一个叫“热失控”的过程。“热失控”是一个能量正反馈循环过程:升高的温度会导致系统变热,系统变热升高温度,这反过来又让系统变得更热。环境温度过高,经常过充,都会引起锂离子电池出现热失控,最终可能出现起火或者爆炸。
由以上可见,锂离子电池爆炸原因虽然多,但根本上还是因为短路、高温造成隔膜穿透,导致电解液瞬间分解成气体形成爆炸,原理上仍旧属于气体爆炸范畴。
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气体事故类型众多,不止是可燃气体爆炸、气体中毒、窒息等类型,气体浓度突变导致的体积极速膨胀或收缩同样会酿成事故,生活生产中必须多加防备才能减少或者避免。

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