新能源鋰電池存在的潛在風險以及如何檢測其安全性能:
1、著火、燃燒、爆炸
磷酸鐵鋰電池在電解液中添加過充添加劑非水有機體系的電解液具有低燃點的易燃性質,它在溫度升高的密閉電池體系內極易和充放電過程中非常活躍的電極材料發生一連串催化放熱反應,從而引起熱失控。同時電解液和電極材料之間的副反應伴有氣體產生,當電池內壓力達到設定的閥值,泄爆閥開啟,并伴隨氣體泄放。如果電池內部集聚溫度過高,與空氣種的氧氣的接觸的情況下引起有機電解液的燃燒,最終導致電池的爆炸。
電池檢測中的各種濫用實驗的實質,是通過各種手段使電池發生外部短路或內部短路,引起正負材料和電解液的直接反應,電池溫度急劇升高。電池的散熱性和壓力的釋放能量決定了電池著火、燃燒或爆炸。對實驗現場的著火、燃燒、爆炸的防護,重點是保證試驗現場壓力要有足夠的釋放空間,防止燃燒擴展和壓力的突然釋放,可采取加固防爆殼體、快速壓力泄放、通過多傳感器融合技術進行預警檢測,以實現不爆炸貨弱能量的反應。
2、有毒氣體的排放
由于電解液含有有機溶劑,在安全檢測過程中,電解液的高溫氣化導致有毒氣體的排放,通常有毒氣體是通過電池泄爆閥打開后溢出,其氣味刺激。當被測樣品是大功率的新能源電池時,有毒氣體的含量較多,且成分更為復雜,其排放問題更要注意,UL 2580規定了有毒氣體釋放量的檢測要求。有毒氣體的排放的防護重點,是加裝有害氣體檢測傳感器監測有害氣體含量,加裝抽風裝置或無害化處理裝置將有毒氣體抽離實驗室,避免操作人員與有害氣體的接觸。
3、漏液的污染性
電池在檢測過程中容易出現漏液,漏液會腐蝕設備和測試臺的外表面。應加倍關注富液設計電池的這種危害。因此無論是在有意破壞的漏液,或是實驗過程意外泄露,都應該關注人員防護、設備防護和測試環境防護。其防護重點是通過嚴格操作流程管理和規范,將漏液的腐蝕侵害降至較低。
電池安全測試區,此區域開展的測試均帶有危險性,包括樣品不成熟導致的風險以及測試本身的風險,包括的測試項目:跌落、針刺、擠壓、燃燒、過充、過放、短路、浸水、海水浸泡、高溫充放電等項目,涉及的設備包括跌落試驗臺、針刺試驗機、擠壓試驗機、燃燒試驗機、防爆試驗箱、短路試驗機、浸泡設備、高低溫試驗箱、充放電機柜等。由于此區域著火爆炸概率較高,因此需要建設行之有效的尾氣排放和處理措施,以避免對環境的影響。
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