Могут ли литиевые батареи в электромобилях самовоспламеняться?

Транспортные средства на новой энергии с литиевыми батареями в качестве накопителей энергии в настоящее время стали основным направлением на рынке. Однако в связи с продвижением и применением транспортных средств на новой энергии проблема самовозгорания литиевых батарей и безопасность использования автомобилей стали серьезной проблемой.

Почему самопроизвольно воспламеняется литиевая батарея? Можно ли безопасно и безопасно использовать электромобили? Маленький редактор прочесал для всех.

Принцип самовозгорания

Литий - самый активный металл в мире. Литий-ионные батареи имеют высокую плотность, небольшую емкость и высокую плотность энергии, что делает их лучшим выбором для электромобилей. Литий-ионные батареи используют литий-ионные электроны усиления и потери, а также миграционную агрегацию для хранения электроэнергии в своей работе.

Когда аккумулятор заряжен, атом лития на положительном полюсе теряет электроны и становится ионом лития, что приводит к разности потенциалов. Литий-ионы в электролитических средах накапливаются к отрицательным полюсам под действием разности потенциалов. При выписке вся программа меняется на противоположную. Весь рабочий процесс осуществляется за счет потери металлического лития в электроде и миграции электронов и ионов лития в электролите.

Однако химические свойства лития слишком активны. Металлический литий подвергается воздействию воздуха и вызывает ожесточенную реакцию окисления с кислородом, что приводит к возгоранию и взрыву.

Поэтому при практическом применении литиевых батарей ученые изо всех сил старались предотвратить превращение ионов лития в металлы лития в электролитах и заблокировать литиевые металлы в графите или соединениях лития. Литий-фосфат железа и литий-кобальтовая кислота - это материалы, которые хранят атомы лития.

В то же время был принят ряд защитных мер для предотвращения попадания воздуха внутрь аккумулятора. Это приводит к взрыву металлического лития без контакта с кислородом.

При использовании причина самовоспламенения литиевых батарей связана с тем, что не приняты меры защиты или разрушены серьезные внешние силы, что приводит к выходу из строя защиты и контакту металлического лития с воздухом.

Общие защитные меры

Защита оболочки. Чтобы предотвратить попадание воздуха, литиевые батареи заключены в закрытые контейнеры и обычно снабжены кожухами из нержавеющей стали и кожухами из алюминиевого сплава, чтобы предотвратить повреждение внешней силой. Например, в электромобилях Tesla даже используются титановые защитные панели, чтобы предотвратить повреждение аккумуляторных контейнеров при использовании автомобиля, особенно в дорожно-транспортных происшествиях.

Защита блока диафрагмы, предотвращая разрушение внешними силами, а также предотвращает повреждение изнутри батареи.

Обычно, чтобы предотвратить прямое касание и короткое замыкание положительного и отрицательного полюсов батареи, в батарее будет слой диафрагмы, с одной стороны, разделяющий положительный и отрицательный полюса, а с другой стороны, позволяющий заряжаться. ионы, чтобы пройти.

Однако в литиевых батареях диафрагма выполняет еще одну защитную функцию. Когда температура батареи слишком высока, зазор диафрагмы автоматически закрывается, так что ионы лития не могут пересекаться, тем самым прекращая всю реакцию батареи. Это предохраняет аккумулятор от испарения электролита из-за высокой температуры, вызывая высокое давление и разрушая структуру уплотнения аккумулятора.

Защита от перенапряжения не только предотвращает отсечение воздуха, но также предотвращает утечку металлического лития из электрода.

Ученые используют наноразмерные и решетчатые механизмы электродных материалов для хранения и фиксации металлического лития, образующегося при заряде и разряде.

Таким образом, даже если корпус батареи сломан и в них попадет кислород, молекулы кислорода не попадут в эти маленькие ячейки, потому что они слишком велики, чтобы избежать самовозгорания.

Однако использование слишком высокого напряжения или слишком долгая зарядка после заполнения может привести к очень опасному повреждению литиевых батарей.

После того, как напряжение зарядки литиевой батареи выше номинального напряжения (обычно 4,2 В), если заряд продолжается, поскольку отрицательная ячейка уже заполнена атомами лития, последующие ионы лития будут накапливаться на поверхности материала отрицательного электрода. Из-за поляризации эти ионы лития образуют перенос электронов, образуют металлический литий, и дендритные кристаллы растут от отрицательной поверхности к ионам лития.

Этот металлический литий без защиты электродов чрезвычайно активен, с одной стороны, склонен к реакциям окисления и взрывам. С другой стороны, сформированный металлический кристалл лития проникает через диафрагму, замыкая положительный и отрицательный полюса, вызывая короткие замыкания и высокие температуры. При высоких температурах материалы, такие как электролиты, трескаются с образованием газа, в результате чего корпус батареи или клапан давления набухают и лопаются, позволяя проникать кислороду и реагировать с атомами лития, которые накапливаются на отрицательной поверхности, а затем взрываются.

При зарядке литиевых батарей обязательно установите ограничение по напряжению и защиту от перезарядки. Литиевые батареи, выпускаемые штатными производителями аккумуляторов, оснащены такими защитными схемами. Автоматическое отключение при чрезмерном или полном напряжении.

На самом деле самовозгорание - дело непростое.

Самовозгорание литиевых батарей - непростая задача в условиях защиты квалифицированного корпуса, диафрагмы и цепи.

В частности, в литиевых батареях из неорганических материалов, например, в литиево-железо-фосфатных батареях, поскольку в батарее не используются органические материалы в тройной литиевой батарее, даже если материал поврежден и замкнут накоротко внутри батареи, результирующая высокая температура не вызовет неорганический материал разложился с образованием газа под высоким давлением. Затем произошел взрыв. В ходе экспериментов подходящие литий-железо-фосфатные батареи не взорвались и были бы естественными, даже если бы они были помещены в дрова (температура ниже 600 ° C).

В то же время, по сравнению с ситуацией, когда производители транспортных средств на новой энергии не понимали мер защиты при фактическом использовании транспортных средств на ранних этапах разработки транспортных средств на новой энергии, в настоящее время, после десятилетий исследований и реальных использования миллионов транспортных средств на новой энергии в мире, от производителей аккумуляторов до производителей автомобилей, накопилось достаточно. Опыт.

Значительно усилена защитная сила корпуса литиевой батареи. Даже в случае серьезных дорожно-транспортных происшествий, таких как разрушение автомобиля, защита аккумуляторной батареи может быть эффективной.

При выборе аккумуляторной диафрагмы производители также полностью осознают важность использования самозащитной функциональной диафрагмы. В настоящее время эта технология уже используется в высококачественных литиевых аккумуляторах. Что касается применения устройств электронной защиты от заряда, это давно стало национальным обязательным стандартом. Квалифицированные электронные устройства защиты и отработанные системы управления батареями значительно снизили вероятность самовозгорания литиевых батарей в транспортных средствах на новой энергии.

В текущем случае, который вызвал самовозгорание транспортных средств на новой энергии, ни один из них не вызван самопроизвольным взрывом аккумуляторной батареи при нормальных условиях движения. Увеличение количества литиевых батарей в транспортных средствах на новой энергии происходит из-за чрезвычайно серьезных дорожно-транспортных происшествий и неправильных модификаций бортового электрооборудования. При жаре почти в тысячу градусов литиевая батарея в конце концов загорелась.

Для потребителей литий-ионные батареи в автомобилях на новой энергии в целом безопасны. Однако необходимо остерегаться того факта, что в случае промышленного взрыва, войны отдельных производителей с производством сырой нефти и цен на продукцию привели к пренебрежению защитой аккумулятора и скрытым опасностям, связанным с незаконной модификацией электромобилей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.