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锂电池安全培训范本学习培训模板课件.pptx

1、锂电池事故案例,第一章,第一章,锂电池事故案例,案例1:2010年10月11日,深圳A公司客户退回的锂电池在存放处发生自燃起火,工人用灭火器 扑救后再次发生起火,过火面积50平方米左右;案例2:2012年2月19日深圳B公司三楼清洗房发生发生火灾,火灾中一批手机锂电池被烧毁,两 名工人因吸入浓烟感到不适送医院治疗;案例3:2012年8月22日,C新能源公司,电器线路着火引发火灾事故,将三楼车间多台设备烧;案例4:2012年10月10日 D新能源科技有限公司的二楼仓库发生火灾事故,15时30分左右扑灭,无人员伤亡,将存放在库房中的锂电池烧,损失400万元;案例5:2012年11月28日A公司老化

2、房起火,烧毁多个货柜式老化房,待电池一批。,锂电池事故案例,锂电池的基本概念,第二章,第二章,锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池;正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2、LiXMnO2、LiFePO4和三元复合材料;负极采用锂-碳层间化合物LiXC6;在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象的称为“摇椅电池”;充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。,锂电池的基本概念,圆柱型锂离子电池,方型锂离子电池,软包装和聚合物锂离子电池,锂电池的结构和组成,正极 活性物质 导电剂、溶剂、粘合剂、基体 负极 活性物质(石墨、

3、MCMB、CMS)粘合剂、溶剂、基体 隔膜电解液外壳五金件 钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带,锂电池的结构和组成,正极基体:铝箔(约0.016mm厚),正极物质:LiFePO4+碳黑+PVDF,正极集流体:铝带(约0.1mm厚),高温胶带(约0.05mm厚),电池放电时从外电路获得电子的电极,此时电极发生还原反应。通常是电位高的电极。锂离子电池中的钴酸锂、锰酸锂电极等。,锂电池的结构正极,负极基体:铜箔(约0.010mm厚),负极物质:石墨+CMC+SBR,负极集流体:镍带(约0.07mm厚),电池放电时向外电路输送电子的电极,此时电极发生氧化反应。通常是电位低的电极,锂离子电池中石墨

4、电极。,锂电池的结构负极,能较好的溶解电解质盐,即有较高的介电常数;应有较好的流动性,即低黏度;对电池的其他组件应该是惰性的,尤其是充电状态下的 正、负极表面;在很宽的温度范围内保持液态,熔点要低,沸点要高;安全性要好,即闪点要高,无毒。,锂电池电解液的特性要求,锂电池电解液组成示意图,隔膜是放置于两极之间,作为隔离电极的装置,藉以避免两极上的活性物质 直接接触而造成电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过,以形成通路。隔膜要求:离子透过度大 机械性强度适当 本身为绝缘体 不与电解液及电极发生反应,材质:单层PE(聚乙烯)或者三层复合PP(聚丙烯)+PE+PP厚度:单层一般为0.0160.0

5、20mm 三层一般为0.0200.025mm,锂电池的结构隔膜,锂电池的化学反应机制,圆柱形锂电池的制造工艺流程图,锂电池的危险与有害因素分析,第三章,第三章,1、最主要的因素是目前电池能量密度大,同样的体积的情况下要得到更高的容 量必定会对其安全造成影响,所以我们不一定要求供应商最小的体积做最大 的容量。2、过充-对电芯过充电,当电压上升到4.6Vcell以上或更高时,电芯本体温度 不断升高达到热爆炸的状态,从而发生破裂,冒烟,起火,爆炸的危险。3、短路-因为电池容量大内部电阻低,所以外部短絡时通过大的电流,电池内 部达到热爆炸的状态,从而发生破裂,冒烟,起火的危险。4、因为电解液主要是由有

6、机溶剂组成的,所以有燃烧的可能性。,锂电池的安全因素,锂电池的电解液(电解质盐LiPF6)溶剂主要组成是碳酸烷基酯,如碳酸二甲酯(DMC),碳酸二乙酯(DEC),碳酸甲乙酯(EMC)等,都是沸点很低的可燃液体,遇火易燃烧。六氟磷酸锂(LiPF6)有腐蚀作用。不可燃性,加热和酸类进行反应会产生有害的氟化氢。腐蚀性的氟化氢。氟化氢和金属反应会产生爆炸性的气体。产生火花点燃电解液,进而殃及塑料机身和与之接触的易燃物,造成火灾;引起电池内温度急骤上升,电池内空间很狭小,可能因压力增加而爆炸;电池内温度上升较慢,电池外壳逐渐溶化,使有腐蚀性的电解液泄漏。,锂电池的危险性电解液的溶剂,充好电的负极储存了多量的强还原性物质碳化锂(嵌层化合物等),LiC6的电位接近3.0V,还原剂与金属锂差不多,遇水即可燃烧。,锂电池的危险性储电的负极,在一些设计或制作不好的锂电池中,长期循环会形成枝晶,锂金属沉积出来,形成粉末状单质(通常是电极边缘的灰黑色粉末),遇到空气即可燃烧,非常危险。,锂电池的危险性支晶,当电池的正负极之间隔膜被意外刺破(如枝晶生长,外力作用)导致正负极直接连通时,即为内部短路,大量能量在电

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