2025鋰電池安全教育培訓(xùn)

鋰電池安全教育培訓(xùn)2025目錄01鋰電池事故案例02鋰電池的基本概念03危險與有害因素辨識04安全對策及措施PART

ONE1鋰電池事故案例鋰電池事故案例案例1：2010年10月11日，深圳A公司客戶退回的鋰電池在存放處發(fā)生自燃起火，工人用滅火器撲救后再次發(fā)生起火，過火面積50平方米左右；案例2：2012年2月19日深圳B公司三樓清洗房發(fā)生發(fā)生火災(zāi),火災(zāi)中一批手機鋰電池被燒毀，兩名工人因吸入濃煙感到不適送醫(yī)院治療；案例3：2012年8月22日，C新能源公司，電器線路著火引發(fā)火災(zāi)事故，將三樓車間多臺設(shè)備燒；案例4：2012年10月10日D新能源科技有限公司的二樓倉庫發(fā)生火災(zāi)事故，15時30分左右撲滅，無人員傷亡，將存放在庫房中的鋰電池?zé)?，損失400萬元；案例5：2012年11月28日A公司老化房起火，燒毀多個貨柜式老化房，待電池一批。鋰電池事故案例PART

ONE2鋰電池的基本概念鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池；正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO2、LiXMnO2、LiFePO4和三元復(fù)合材料；負(fù)極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6；在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池”；充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰電池的基本概念圓柱型鋰離子電池方型鋰離子電池軟包裝和聚合物鋰離子電池鋰電池的結(jié)構(gòu)和組成正極活性物質(zhì)導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體負(fù)極活性物質(zhì)（石墨、MCMB、CMS)粘合劑、溶劑、基體隔膜電解液外殼五金件鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶鋰電池的結(jié)構(gòu)和組成正極配料來料檢驗負(fù)極配料正極涂布負(fù)極涂布正極制片負(fù)極制片隔

膜卷

繞入

殼烘

烤短路檢驗滾

槽注

液封

口化

成密封性檢驗分

容外包裝出

廠出廠檢驗濕度控制圓柱形鋰電池的制造工藝流程圖PART

ONE3鋰電池的危險與有害因素分析1、最主要的因素是目前電池能量密度大，同樣的體積的情況下要得到更高的容量必定會對其安全造成影響，所以我們不一定要求供應(yīng)商最小的體積做最大的容量。2、過充---對電芯過充電，當(dāng)電壓上升到4.6V／cell以上或更高時，電芯本體溫度不斷升高達到熱爆炸的狀態(tài)，從而發(fā)生破裂，冒煙，起火，爆炸的危險。3、短路---因為電池容量大內(nèi)部電阻低，所以外部短絡(luò)時通過大的電流，電池內(nèi)部達到熱爆炸的狀態(tài)，從而發(fā)生破裂，冒煙，起火的危險。4、因為電解液主要是由有機溶劑組成的,所以有燃燒的可能性。鋰電池的安全因素鋰電池的電解液（電解質(zhì)鹽LiPF6）溶劑主要組成是碳酸烷基酯，如碳酸二甲酯（DMC）,碳酸二乙酯（DEC）,碳酸甲乙酯（EMC）等，都是沸點很低的可燃液體，遇火易燃燒。六氟磷酸鋰(LiPF6)有腐蝕作用。不可燃性，加熱和酸類進行反應(yīng)會產(chǎn)生有害的氟化氫。腐蝕性的氟化氫。氟化氫和金屬反應(yīng)會產(chǎn)生爆炸性的氣體。產(chǎn)生火花點燃電解液，進而殃及塑料機身和與之接觸的易燃物，造成火災(zāi)；引起電池內(nèi)溫度急驟上升，電池內(nèi)空間很狹小，可能因壓力增加而爆炸；電池內(nèi)溫度上升較慢，電池外殼逐漸溶化，使有腐蝕性的電解液泄漏。鋰電池的危險性—電解液的溶劑充好電的負(fù)極儲存了 多量的強還原性物質(zhì) 碳化鋰（嵌層化合物 等），LiC6的電位接 近－3.0V，還原劑與 金屬鋰差不多，遇水 即可燃燒。鋰電池的危險性—儲電的負(fù)極在一些設(shè)計或制作不好的鋰電池中，長期循環(huán)會形成枝晶，鋰金屬沉積出來，形成粉末狀單質(zhì)（通常是電極邊緣的灰黑色粉末），遇到空氣即可燃燒，非常危險。鋰電池的危險性—支晶當(dāng)電池的正負(fù)極之間隔膜被意外刺破（如枝晶生長，外力作用）導(dǎo)致正負(fù)極直接連通時，即為內(nèi)部短路，大量能量在電池內(nèi)部釋放，很容易燃燒或爆炸。要求其厚度，廠家，空氣滲透性（隔膜中孔的曲折程度，空氣滲透性穩(wěn)定，有利于提高鋰離子電池的循環(huán)性能），孔隙率（適當(dāng)?shù)目紫堵誓鼙ＷC隔膜吸附足夠的電解液，提高離子電導(dǎo)率），自閉溫度，熔融溫度，熱性能，力學(xué)性能（隔膜的抗拉強度應(yīng)保證在電池卷繞時不被拉斷），電導(dǎo)率鋰電池的危險性—內(nèi)部短路在多種情況下，鋰電池的電解液會產(chǎn)生氣體，如電解液在循環(huán)充放電的過程中，不斷與電極互相作用可能產(chǎn)生分解放出；電解液中帶有水分等雜質(zhì)時，在充電時水分或酸被分解產(chǎn)生氣體；電解質(zhì)鹽LiPF6在高溫下也可能分解，分解放出氣體等等。這種氣體在電池內(nèi)部會形成壓力，積累太多可能導(dǎo)致電池變形、泄漏甚至爆炸。鋰電池的危險性—電解液分解液鋰電池通常用鋼殼或鋁殼封裝鋰離子電池。通常情況下沒有什么問題，外殼也比較堅固。但在某些情況下，如充電設(shè)備或保護電路出現(xiàn)故障產(chǎn)生過充電，電池內(nèi)部隔膜被刺穿導(dǎo)致內(nèi)部短路等，導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度迅速上升，壓力也急劇增加，這時可能出現(xiàn)安全閥失靈或來不及動作，就會發(fā)現(xiàn)具破壞力的爆炸。對于鋁塑復(fù)合膜包裝的電池，如果包裝膜被刺破、割破，可能發(fā)生電解液的泄漏。鋰電池的危險性—外殼破壞鋰離子電池中在某些情況下，如外部電路故障或未使用保護時，則可能因為各種原因產(chǎn)生氣體： 正極被過度放電而釋放O2，同時電極材料轉(zhuǎn)變成不能再充電的形態(tài)，容量會明顯下降。電解液分解。這是產(chǎn)生氣體的主要原因?？赡墚a(chǎn)生的氣體有二氧化碳，一氧化碳，甲烷，乙烷，乙烯等。其它原因。如溫度高時電解液汽化本身的蒸汽，添加劑產(chǎn)生的副反應(yīng)等。鋰電池的危險性—過充電鋰離子電池中最常用的電解質(zhì)鹽為六氟磷酸鋰LiPF6，它的電導(dǎo)率比較好，在有機溶劑中的溶解度高，耐氧化性好，是目前最重要的鋰離子電解液電解質(zhì)鹽。但是它具有毒性，與水會反應(yīng)生成有害的氫氟酸等，對環(huán)境和人的傷害性很大。鋰電池的危險性—電解液的毒性注液不通風(fēng)引起中毒,泄漏引起燃爆；化成、老化時燃爆；使用乙醇和丙酮擦洗容器，引起燃爆；鋰電池生產(chǎn)、儲存中的自燃、爆炸十分突出；鋰電池生產(chǎn)過程中不精細操作留下安全隱患；鋰電池的安全隱患及事故目前無法杜絕。鋰電池的危險性—其他事故PART

ONE4鋰電池的安全對策及措施1、工藝要求-電池材料、結(jié)構(gòu)等；2、老化房的要求；3、倉庫的安全技術(shù)要求；4、管理要求。鋰電池的安全對策及措施電池結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。工藝電池制作的過程控制:極片毛刺,極粉脫落,卷繞對位；不良電池的篩選；內(nèi)短路:微短路,結(jié)構(gòu)性內(nèi)短路。鋰電池安全性的內(nèi)部因素—結(jié)構(gòu)主要由正負(fù)極片上微粉或凸點刺穿隔膜,引起電芯內(nèi)部短路造成；輕微的將造成自放電率高；嚴(yán)重的將造成電池爆炸。極粉刺穿隔膜造成電池爆炸鋰電池安全性的內(nèi)部因素—微短路內(nèi)層負(fù)極片掉粉刺穿隔膜,造成電芯鼓脹。鋰電池安全性的內(nèi)部因素—極粉內(nèi)短路主要由于電芯極耳過長,與極片或與殼體接觸造成短路；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)重時會導(dǎo)致爆炸。鋰電池安全性的內(nèi)部因素—電芯內(nèi)部短路電池結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化；在關(guān)鍵工序使用自動化設(shè)備和改善工夾具；通過嚴(yán)格存儲條件篩除微短路和內(nèi)短路電芯；同時材料體系的穩(wěn)定性也有助于安全性的改善。內(nèi)部短路防范措施自放電嚴(yán)重的電芯有安全隱患；

半荷電電芯,正常情況下,開路電壓大約1個月壓降為15-20mV,2個月的壓降為25-35mV,半年壓降為50-60mV；通過嚴(yán)格存儲條件,可把有微短路和內(nèi)短路隱患的電芯篩除。微短路和內(nèi)短路電芯的篩除過充電(電壓)；外短路；過溫:150度30分鐘；以上幾種情況均有可能導(dǎo)致電池發(fā)生安全性事故。安全性的外部因素主要與電芯正極材料有關(guān).LiCoO2在>4.2V時,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定并放出氧氣；同時電解液在>4.2V時分解,與LiCoO2反應(yīng)產(chǎn)生大量熱；導(dǎo)致電芯內(nèi)壓急劇升高發(fā)生爆炸。過充安全性鋰離子電池是高能量,長壽命的移動能源.但有一定安全隱患；評價鋰離子電池優(yōu)主要從三個方面:安全性,穩(wěn)定性,和體積容量；鋰離子電池性能取決與材料,設(shè)計和工藝控制；鋰離子電池的安全性問題是一個綜合性問題,要從電池材料體系，結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝控制等方面著手解決。防范措施原則：必須兼顧電池的性能正負(fù)極和電解液等新材料開發(fā)，選用熱力學(xué)更穩(wěn)定的材料；電池設(shè)計：不同形狀、負(fù)極與正極容量比；電池制造過程：漿料質(zhì)量、涂布質(zhì)量等，優(yōu)化電池工藝；安全保護電路：過充電保護、過放電保護和過電流/短路保護。電池安全性的解決措施1、嚴(yán)格控制鋰電池存放量，溫度應(yīng)控制在20±5℃范圍內(nèi)，最高不超過30℃，相對濕度不大于75%；2、鋰電池存放處設(shè)置醒目的“禁止煙火”標(biāo)志，周圍嚴(yán)禁堆放可燃物和易燃物品；3、生產(chǎn)車間不應(yīng)存放超過當(dāng)班次使用量的電池和電芯，并做好分類、分垛、分區(qū)存放；4、電池、電芯擺放整齊，不得堆放過高。電池、電芯貨架、存放設(shè)施應(yīng)使用不燃燒材料制作，并采取防靜電措施；5、不要將電池、電芯放置在太陽光直射的地方；6、搬運時輕拿輕放，不要撞擊、擠壓、投擲、針刺、踐踏電池；7、鋰電池使用現(xiàn)場應(yīng)配置事故電池處理桶和滅火器材；8、工作結(jié)束后應(yīng)將車間內(nèi)的鋰電池回收到安全區(qū)域儲存。鋰電池使用管理措施1、電池儲存?zhèn)}庫應(yīng)獨立設(shè)置，每個防火分區(qū)面積不得超過250平方米，用實體墻分隔，安裝乙級防火門，設(shè)置“嚴(yán)禁煙火”警示標(biāo)志；2、電池倉庫應(yīng)設(shè)置溫度、濕度控制及其檢測報警、抽排風(fēng)裝置，溫度應(yīng)控制在20±5℃范圍內(nèi)，最高不超過30℃，相對濕度不大于75%。倉庫應(yīng)清潔干燥，通風(fēng)良好，不得存放其他物品；3、電池倉庫應(yīng)設(shè)煙感、溫感報警裝置，報警信號應(yīng)傳送至24小時有人值班的場所；4、電池擺放整齊，不得堆放過高，電池貨架、存放設(shè)施應(yīng)使用不燃燒材料制作，并采取防靜電措施。5、每塊電池（電芯）的正（負(fù)）極位置必須有絕緣防止短路保護措施；6、不要將電池、電芯放置在太陽光直射的地方；7、搬運時輕拿輕放，不要撞擊、擠壓、投擲、針刺、踐踏電池；8、電池倉庫應(yīng)設(shè)置自動噴淋設(shè)施；9、電池不得滿