锂电池安全培训
目录
CONTENTS
01 / 锂电池事故案例 02 / 锂电池的基本概念 03 / 危险与有害因素辨识 04 / 安全对策及措施
01
锂电池事故案例
01 锂电池事故案例
01 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公司老化房起火，烧毁多个货柜式老化房，待电池一批。
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。
02 锂电池的基本概念
锂电池的结构和组成
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
02 锂电池的基本概念
•正极
活性物质 导电剂、溶剂、粘合剂、基体
•负极
活性物质（石墨、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
02 锂电池的基本概念
锂电池的结构—正极
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。
正极集流体：铝带（约0.1mm厚） 高温胶带（约0.05mm厚）
正极基体：铝箔（约 0.016mm厚)
03 锂电池的危险与有害因素分析
锂电池的危险性—储电的负极
•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。
03 锂电池的危险与有害因素分析
锂电池的危险性—支晶
•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。
短路检验
卷绕
入壳
出厂
外包装
分容
化成
封口
注液

03
锂电池的危险与有 害因素分析
03 锂电池的危险与有害因素分析
锂电池的安全因素
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。
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0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm
02 锂电池的基本概念
锂电池的化学反应机制
02 锂电池的基本概念
圆柱形锂电池的制造工艺流程图
正极配料
正极涂布
正极制片
来料检验
负极配料
负极涂布
负极制片
隔膜 烘烤
电解液
溶剂
锂盐
EC、PC、EMC、DEC等 LiPF6、LiClO4、LiBF4等
添加剂
防过充添加剂
阻燃剂
抑制气体生成
改善SEI膜性能 控制水和酸含量
02 锂电池的基本概念
锂电池的结构—隔膜
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： ①离子透过度大 ②机械性强度适当 ③本身为绝缘体 ④不与电解液及电极发生反应
锂电池电解液的特性要求
• 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。
02 锂电池的基本概念
锂电池电解液组成示意图
正极物质：LiFePO4+碳黑+PVDF
02 锂电池的基本概念
锂电池的结构—负极
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，锂离子电池中石墨电极。
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.010mm厚)
负极物质：石墨+CMC+SBR
02 锂电池的基本概念
02
锂电池的基本概念
02 锂电池的基本概念
•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”；
03 锂电池的危险与有害因素分析
锂电池的危险性—电解液的溶剂
•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。
03 锂电池的危险与有害因素分析
锂电池的危险性—内部短路
•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，大量能量在电池内部释放，很容易燃烧或爆炸。 •要求其厚度，厂家，空气渗透性（隔膜中孔的曲折程度，空气渗透性稳定，有 利于提高锂离子电池的循环性能 ），孔隙率（适当的孔隙率能保证隔膜吸附 足够的电解液，提高离子电导率 ），自闭温度，熔融温度，热性能，力学性 能（隔膜的抗拉强度应保证在电池卷绕时不被拉断 ），电导率
2、过充---对电芯过充电，当电压上升到4.6V／cell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机溶剂组成的,所以有燃烧的可能性。