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鋰電池電解液桶使用的安全問(wèn)題

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年01月10日  

今天看到一則令人痛心的新聞:因?yàn)楸谆ǖ臓t子過(guò)壓爆裂,碎片擊中一位7歲男孩,直接導(dǎo)致其死亡,過(guò)失致人死亡的爆米花攤主也被刑事拘留,兩個(gè)家庭卷入無(wú)端的災(zāi)難之中,其原因竟在于爐子的壓力表失靈,過(guò)度加熱導(dǎo)致的過(guò)壓使?fàn)t體爆裂。


這讓我想到我們這個(gè)行業(yè)的電解液桶的規(guī)范使用上來(lái)。


電解液是一種混合溶液,其成分含量多變,大部分重量為可燃或易燃的碳酸酯溶劑,所以,一般來(lái)講,電解液是可燃的化學(xué)品,其閃點(diǎn)依據(jù)不同的配方而有所不同,可能為甲類到丙類之間的任何一類。當(dāng)然,如前面博文所述,電解液也是有一定毒性的。


電解液在日常使用中,都是儲(chǔ)存在特別定制的包裝桶中,行業(yè)內(nèi)最為常見(jiàn)的是200KG的不銹鋼包裝桶。這里談的就是這種包裝桶的使用安全。類似地,這樣的內(nèi)容也適用于100L,50L,20L等不同容積的設(shè)計(jì)相似的包裝桶。


電解液包裝桶多用不銹鋼制成,常用材質(zhì)為SS304,早期可能會(huì)用到SS316.桶壁厚度一般在2.0mm左右,考慮到成本,也可能降低到1.8mm左右。因此,它承受的壓力一般不超過(guò)3KG,考慮到使用方便,設(shè)計(jì)時(shí)它便不屬于壓力容器,允許充填的氣壓在0.1MPa以下(俗稱1公斤壓力)這也是為了電解液廠家和電池廠家在電解液桶管理上的方便。因此,在灌入電解液之后,再充填保護(hù)氣體(如純氮或純氬)時(shí),其壓力一般控制在0.02~0.06MPa之間,以便于防止外界水汽進(jìn)入導(dǎo)致電解液變質(zhì)和腐蝕容器內(nèi)壁。因此,電解液出廠時(shí),其桶內(nèi)都有一定的壓力,各廠家的規(guī)定不完全一樣,但基本都在0.1MPa以內(nèi)。其主要作用有:1.方便取樣或使用電解液。出液口連接好快速接頭后,桶內(nèi)液體可以在氣壓作用下直接壓出,無(wú)須補(bǔ)氣。2.提供保護(hù)氣氛。但使用時(shí)間長(zhǎng)了,隨著內(nèi)容物的減少,氣體壓力下降,這時(shí)就需要適度補(bǔ)充氣體。這里要求主要有兩點(diǎn):1.補(bǔ)充的氣體必須是高純的高度干燥的保護(hù)性氣體(如氮?dú)?、氬氣?.壓力要在指定范圍,一般建議在0.02~0.06MPa,即0.2~0.6公斤壓力。千萬(wàn)不要過(guò)壓。


必須提醒的是,壓力的標(biāo)準(zhǔn)單位是帕斯卡,因?yàn)槠涮《诠こ躺喜怀S谩3S玫钠渌鼏挝挥姓着粒∕Pa),千帕(kPa)。有種不規(guī)范但很常用的的壓力單位是公斤,其實(shí)質(zhì)是“公斤力/平方厘米”的不規(guī)范縮寫。9.8牛頓除以0.0001平方米,結(jié)果為98000帕斯卡,即0.098MPa,不精密計(jì)算的話,相當(dāng)于0.1MPa.另外,還有一種壓力單位,叫一個(gè)大氣壓,即101300Pa左右,從數(shù)值上,也大約為0.1MPa.因此,1個(gè)大氣壓與1KG壓力在數(shù)值上相差不大,在粗略計(jì)算的情況下常常把兩者看成相等。但是,1公斤也好,1個(gè)大氣壓也好,他們絕不能與1個(gè)兆帕相等!


再次強(qiáng)調(diào),1公斤或1個(gè)大氣壓的壓力,大約等于0.1MPa,而不是1個(gè)MPa.


這一點(diǎn)是很多粗心的人最容易犯的錯(cuò)誤,但這個(gè)錯(cuò)誤可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果,因?yàn)閴毫ο嗖盍苏?0倍!


我曾在某廠處理過(guò)電解液桶泄漏的情況,就是因?yàn)檠a(bǔ)氣的員工把壓力表上的MPa當(dāng)成了公斤,使得充填進(jìn)去的壓力超標(biāo)10倍以上,直接將桶法蘭擠變形,電解液漏出。浪費(fèi)一桶電解液價(jià)值數(shù)萬(wàn),但如果是接頭或其它零件在過(guò)壓下飛出,其結(jié)果更是不可預(yù)料,十分兇險(xiǎn)。因此,后來(lái)我編寫電解液桶的使用規(guī)范時(shí),特別對(duì)此作了注明。細(xì)心一點(diǎn)的廠家,可以自備一個(gè)帶快速接頭母頭的氣壓表,卡到電解液桶上的接頭即可馬上測(cè)定,十分好用,如果還帶上放氣的閥門可以調(diào)整壓力,就更方便了。


近期品質(zhì)部出差處理的一起客戶投訴,也涉及了電解液桶泄漏的情況,情況一樣,過(guò)壓導(dǎo)致密封法蘭變形泄漏。不過(guò)其原因更為奇葩,給電解液補(bǔ)氣時(shí),操作人員不看減壓閥的輸出壓力,直接用氣體管線從鋼瓶對(duì)接到電解液桶,當(dāng)聽(tīng)到?jīng)]有氣體流動(dòng)的聲音時(shí)才停止加氣(或者他們認(rèn)為可以了再停止)。在電解液泄漏之后投訴了我們,我司派員去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)氣壓時(shí),發(fā)現(xiàn)氣壓在泄漏發(fā)生之后,仍嚴(yán)重超標(biāo),把我們帶去的壓力表都打壞了(量程0.2MPa左右),可見(jiàn)想見(jiàn)當(dāng)時(shí)的內(nèi)壓之高,如果在當(dāng)時(shí)情況下有任何金屬部件被氣壓打掉飛出,無(wú)異于一顆子彈.....如果你還沒(méi)有概念的話,可以對(duì)比一下高壓鍋,它工作時(shí)的壓力大約在1.5個(gè)大氣壓左右,高壓鍋失效的時(shí)候,有過(guò)打穿屋頂?shù)膶?shí)例的。--其實(shí)我們?cè)缇陀∷⒘讼嚓P(guān)知識(shí)的彩頁(yè),在發(fā)貨時(shí)會(huì)把安全須知注意事項(xiàng)都每批隨貨發(fā)運(yùn),但客戶的倉(cāng)庫(kù)人員收貨之后即把他們撕掉,相關(guān)彩頁(yè)傳遞不到生產(chǎn)線的一線員工手中,而廠家也沒(méi)有認(rèn)真注意過(guò)這個(gè)問(wèn)題!但從我們預(yù)防的方面,今年在加氣口增加黃色警示標(biāo)簽,以防萬(wàn)一再出現(xiàn)類似錯(cuò)誤。


值得注意的是,本文涉及的兩次電解液泄漏事故發(fā)生的廠家,其歸屬都是上市公司,相對(duì)行業(yè)平均水平來(lái)講,應(yīng)該屬于管理還比較規(guī)范的公司,特別其中一家還是外資上市公司,都有這樣的隱患。


其實(shí)還有一點(diǎn)沒(méi)有展開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn),如果是電解液在過(guò)壓下噴出,還有電解液遇靜電或火花而失火,電解液腐蝕眼睛皮膚等化學(xué)品帶來(lái)的危險(xiǎn),如果是一次電池電解液,其中含有大量醚類,就更易著火了。


所以,提醒廣大的電池廠客戶,特別是注液車間的現(xiàn)場(chǎng)工藝人員、操作人員、管理人員,給電解液桶補(bǔ)氣時(shí),千萬(wàn)注意壓力的單位,注意壓力的范圍,不要超壓以免發(fā)生不測(cè)之禍。

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