一、18650锂电池鼓包的核心成因
电池出现鼓包,本质上是电芯内部发生了副反应,产生大量气体,导致内部压力升高,外壳膨胀变形。
1、过充导致鼓包
充电时电压长时间超过4.2V,电芯内部的电解液会发生分解反应,产生大量的甲烷、乙烷等气体,在密封的钢壳内部堆积,压力快速升高,把钢壳撑得向外膨胀,这是最常见的鼓包原因。大多是因为充电器没有恒压控制功能,或者电池的保护板失效,导致持续过充引发的。
2、过放导致鼓包
电池放电时电压低于2V,甚至放到0V以下,电芯内部的铜箔会发生溶解,析出的铜枝晶刺穿内部隔膜,引发轻微的内部短路,副反应产生大量气体,最终导致电池鼓包。长期深度过放的电池,哪怕后续重新充电,也很容易出现鼓包问题。
3、高温滥用导致鼓包
电池长时间在超过60℃的高温环境下使用,或者用远超过规格的大电流持续放电,电芯内部的温度快速飙升,电解液受热分解产气,直接引发鼓包。比如把电池放在汽车仪表盘上暴晒,或者用小容量电池持续大电流放电,都很容易出现这类问题。
4、电芯老化自然鼓包
电池循环使用超过500次以上,内部的活性物质自然衰减,电解液逐渐分解,长期缓慢产气,最终也会出现轻微的自然鼓包,这是电芯寿命走到末期的典型表现。
二、不同鼓包程度的安全判断边界
不同的鼓包状态,对应的安全风险等级完全不同,不能一概而论。
1、轻微鼓包状态
电池外壳只是出现非常轻微的膨胀,用手摸才能感觉到和全新电池的平整外壳有差异,没有出现明显的变形,电池的容量衰减不到20%,电压依然能稳定在3.6V以上,没有漏液、异味的情况。这类电池的安全风险相对较低,但绝对不能再用在电动工具、大功率设备上,只能用在小电流放电的低功率场景,而且必须全程有人值守使用。
2、中度鼓包状态
电池外壳已经出现明显的向外凸起,原本平整的圆柱面变成了弧形,电池已经没法正常装入标准的18650电池仓,容量衰减超过30%,放电时电压掉速非常快。这类电池的内部压力已经很高,继续使用随时可能出现漏液、破裂的问题,绝对不能继续充电和使用,必须立刻做报废处理。
3、严重鼓包状态
电池外壳已经严重变形,两端的封盖都被顶起来,外壳出现开裂的迹象,甚至已经有电解液渗出,能闻到明显的刺激性气味。这类电池随时都可能发生起火爆炸,完全没有任何继续使用的可能性,必须立刻按照危废规范处理,绝对不能继续触碰。
三、鼓包电池的正确安全处理方法
绝对不能随便丢弃鼓包电池,错误的处理方式很容易引发安全事故。
1、首先把鼓包电池从所有设备里取出来,放在空旷的通风处静置半小时,观察有没有进一步膨胀、漏液的情况,确认没有立刻起火的风险后,再进行后续处理。绝对不能把鼓包电池继续放在充电器里充电,也不能继续装入设备使用。
2、不要用尖锐物品去扎鼓包的电池外壳,一旦扎破,内部的高压电解液接触空气会剧烈反应,立刻冒出大量刺激性烟雾,甚至直接起火,非常危险。也不要把鼓包电池扔进普通生活垃圾里,电池内部的重金属和电解液会污染环境,还可能在垃圾转运过程中被挤压引发起火。
3、正确的处理方式是,把鼓包电池放到专门的锂电池回收点,比如超市的电池回收箱、数码产品门店的废旧电池回收处,交给有资质的机构统一做无害化处理,完全避免后续的安全隐患。