爲什麽電池會起火
電池廣泛用于各種電子設備中,並且它們非常地常見,人們可能不會意識到在處理某些類型的電池時它們可能暴露的一些危險。兩個直接危險是:1.由于短路或充電不當引起的火災或爆炸,2.腐蝕性液體泄漏。其他危險包括如果處理不當,將有毒物質釋放到環境中。爲了避免這些事故的發生,那麽今天就來說說電池起火的原因,以減少損失和對環境的汙染。
电池具有两个(或更多个)端子以向设备供电,并且如果这些端子通过具有低电阻的材料(例如,一块金属)连接,则会造成短路,在端子和端子之间可以流动非常大的电流。电池内产生大量热量。由于制造缺陷或对电池的物理损坏,电池内部也可能发生短路。在这两种情况下(外部或内部短路),电池可能会变得很热并且可能起火并爆炸??。 即使是小型电池也可能含有大量能量,如果由于短路而迅速释放,可能会产生大量热量,产生的气体可能包含氢气(高度易燃)。例如,额定电流为1安培小时(Ah)的3.6伏手机电池包含12,960焦耳的能量。保持10焦耳的电容器(电子元件)可以通过铝箔吹出孔,并且30焦耳放电可以将电线焊接到滚珠轴承。额定电流为200 Ah的3.6伏锂离子汽车电池包含2,592,000焦耳,这是一个巨大的能量。如果端子连接在一起,9伏碱性电池可以产生大约9安培的电流,电池温度可以在大约7分钟内升高到60到94摄氏度 。短路的锂离子电池可能达到120C。


汽車電池設計用于快速提供大量電流(數百安培)以啓動電機。短路將環焊接到電池固定夾和扳手上。如果要卸下汽車電池,請務必先觸開負極端子,然後再觸摸正極端子上的夾子。這是因爲大多數北美車輛上的負極端子連接到發動機和車架,因此將正極端子接觸到汽車上的任何金屬將允許電流流動。如果取下負極端子和汽車金屬之間的連接,則可以消除可能發生短路的大面積區域。安裝電池時,首先連接正極端子,最後連接負極端子。在充電過程中會産生氫氣,任何火花都很容易點燃,導致電池爆炸並釋放內部的硫酸。按照制造商的說明連接充電器,充電和斷開充電器,並在通風的空間內進行操作,此區域內沒有火焰或易起火設備(例如電動機)。首先將彩色編碼的電線夾在電池上,然後將電源連接到充電器。完成後,在移除電池端子上的任一個夾子之前斷開此電源。同樣,該過程試圖避免可能發生氫氣的電池端子附近的火花。如果充電器插入120伏電源,然後將夾子連接到電池端子,則會産生火花。
总之,电池起火的原因可以总结为:1)电池内的未按照设计意图的热能释放+内外燃烧物;2)电池内的可燃气体释放+燃点;3)电池内的可燃液体释放+燃点:此处主要包括电解液泄漏和冷却液泄漏两部分。我们可以对电池系统的热能释放来考虑下:1.1 电池包或电池单体过充,过充一般而言确实是热能释放比较普遍的原因,电池包级热失控事件,可以往下细分为多电池(模组、单体过充)=》电池过充和电解液蒸发=》热事件,1.2 短路过流的人热能释放,电池包/ 高压电路故障导致短路=》热量,这里主要是由电池包内部短路和外部短路,引起导体&连接器过热、单体过热引发随后的热事件。进一步细分也可以分解成模组的短路引发的部件过热。1.3 高连接阻抗的发热,电池包/ 高压电路的故障,导致充放电回路中出现高阻值的位置,电流在这一高阻点的温度上升,可能导致了相邻材料的着火和后续的热量传播,1.4 单体排气产生可燃性气体,随后的热源(电弧,单体热失控)导致电池系统的多余热能 。
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