鋰電池行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理與風(fēng)險(xiǎn)分析

1、鋰電池行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理與風(fēng)險(xiǎn)分析 鋰電池行業(yè)在企財(cái)險(xiǎn)承保中已不生疏，鋰電池已經(jīng)由一般的消費(fèi)類電子產(chǎn)品向電動(dòng)自行車、混合動(dòng)力汽車、醫(yī)療及航空航天等新興領(lǐng)域擴(kuò)展，然而作為高密度的能量模塊，其安全問題備受質(zhì)疑。在日常生活中，鋰電池發(fā)熱、自燃、爆炸事件時(shí)有發(fā)生，更為嚴(yán)重的是鋰電池在生產(chǎn)、測(cè)試及運(yùn)輸過程中由于管理原因?qū)е禄馂?zāi)，造成重大財(cái)產(chǎn)損失及人身傷亡。 本文將介紹鋰電池的工作原理、生產(chǎn)工藝，揭露其中的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。 1. 鋰電池的工作原理 鋰離子電池正極由含鋰的活化物質(zhì)構(gòu)成，充電時(shí)，正極的化合物釋放出鋰離子，嵌入負(fù)極呈片狀的碳質(zhì)分子中。放電時(shí)，鋰離子從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出，重新與正極離子結(jié)合。鋰離子在移動(dòng)的過

2、程中產(chǎn)生電流，即鋰離子的工作原理基本可認(rèn)為是反復(fù)的“氧化-還原”過程。 2.鋰電池火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn) （1）原材料的化學(xué)性質(zhì)導(dǎo)致的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn) 鋰電池的電解液溶劑主要組成是碳酸烷基酯，如碳酸二甲脂（dmc）、碳酸二乙酯（dec）、碳酸甲乙酯（emc），都是低沸點(diǎn)易燃液體；電解液溶質(zhì)為六氟磷酸鋰（lipf6），有腐蝕性，不可燃，能夠與脂類反應(yīng)生成有劇烈腐蝕性氣體氟化氫，同時(shí)氟化氫與金屬反應(yīng)生成具有爆炸性的氫氣。 （2）化成、分容及老化工藝的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn) 如上圖，當(dāng)電池完成密封性檢測(cè)后，進(jìn)入化成工藝，激活電池。充好電的負(fù)極儲(chǔ)存大量強(qiáng)還原性的lic6，其電位接近-3.0v，遇水即燃燒。在注液過程中，因?yàn)榧夹g(shù)人員的操

3、作水平及環(huán)境的影響均有可能導(dǎo)致電解液中摻雜有少量的水分。 鋰離子電池生產(chǎn)對(duì)工藝的精度及電極材料的性能要求特別高，導(dǎo)致生產(chǎn)中的次品率特別高，設(shè)計(jì)及制作不良的電池，長(zhǎng)時(shí)間的充放電循環(huán)，形成枝晶，鋰金屬沉積，形成粉末狀單質(zhì)（電極邊緣的灰黑色粉末），遇空氣即可燃燒，同時(shí)枝晶簡(jiǎn)單刺破隔膜，導(dǎo)致正負(fù)極度短路，引發(fā)火災(zāi)。 化成工藝作為裝配完成的鋰電池第一道帶電測(cè)試工藝，遇到的次品最多，面臨的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)最高。 （3）短路的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn) 短路分為微短路及結(jié)構(gòu)性內(nèi)短路，微短路主要由正負(fù)極片上的微粉或者凸點(diǎn)刺穿隔膜，引起電芯內(nèi)部短路，稍微可造成自放電率高，嚴(yán)重可導(dǎo)致電池爆炸。 結(jié)構(gòu)性短路，主要由于電芯極耳過長(zhǎng)，與級(jí)片及殼

4、體接觸，造成短路，或極耳壓迫卷芯，導(dǎo)致正負(fù)極短路，引起電芯發(fā)燙，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致爆炸。 （4）管理不善導(dǎo)致的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn) 管理不善導(dǎo)致的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)有許多，首先，對(duì)乙醇、電解液等化工品沒有規(guī)范的管理制度，隨便擺放；其次，儲(chǔ)存電池的過程中，沒有保證電池儲(chǔ)存的最佳環(huán)境溫度、濕度等；最終，對(duì)次品電池沒有準(zhǔn)時(shí)處理，埋下安全隱患。 歸納如下因素可作為風(fēng)險(xiǎn)源發(fā)生的誘因： · 內(nèi)部極化較大； · · 級(jí)片吸水，與電解液發(fā)生反應(yīng)氣鼓； · · 電解液本身的質(zhì)量性能； · · 注液時(shí)，注液量達(dá)不到工藝要求； · · 裝配制作中激光焊

5、焊接密封性能差，漏氣； · · 粉塵，級(jí)片粉塵首先簡(jiǎn)單導(dǎo)致微短路； · · 正負(fù)級(jí)片較工藝范圍偏厚，入殼難； · · 注液封口問題，鋼珠密封性能不好，導(dǎo)致氣鼓； · · 殼體來料存在殼壁偏厚，殼體變形影響厚度； · 3. 化成、分容、老化車間的安全管理要求 · 車間溫度保持在20±5范圍內(nèi)，最高不超過30； · · 設(shè)置良好的抽排風(fēng)系統(tǒng)； · · 各車間單獨(dú)設(shè)置，防火門為二級(jí)防火門； · · 電池?cái)[放應(yīng)規(guī)范，有專人看管； &#

6、183; · 消防設(shè)施齊全。 · · 操作人員應(yīng)當(dāng)有嚴(yán)格的培訓(xùn)制度，合格才能上崗； · · 車間制定嚴(yán)格的管理制度； · 4.成品倉(cāng)及廢品倉(cāng)是否符合規(guī)范（核保及業(yè)務(wù)員關(guān)注要點(diǎn)） · 因鋰電池特性，儲(chǔ)存環(huán)境要在18-25度內(nèi)。倉(cāng)庫(kù)必需配置大功率空調(diào)； · · 鋰電池是易爆物品，倉(cāng)庫(kù)應(yīng)配置干粉滅火器、二氧化碳滅火器； · · 制定有規(guī)章制度，倉(cāng)庫(kù)禁止吸煙； · · 消防通道保持通暢，出險(xiǎn)火情能夠準(zhǔn)時(shí)處理 · · 放置鋰電池的架子、周轉(zhuǎn)盒必需是絕緣； · · 倉(cāng)庫(kù)應(yīng)有濕度掌握器，避免長(zhǎng)時(shí)間處于極端濕度條件下（相對(duì)濕度高于95%或低于40%）； · · 成品倉(cāng)與廢品倉(cāng)單獨(dú)設(shè)置，不