О несоответствии литий-ионных аккумуляторов

Например, постановкой спектакля «Тигровый лев» должен заниматься дрессировщик. В настоящее время «животность» литиевых батарей еще не выяснена и не освоена. С ним необходимо обращаться осторожно в условиях, применимых к эксплуатации хранилищ большой емкости и транспортных средств.

Ша Юнкан

Волна китайского энтузиазма в отношении транспортных средств новой энергии делает литий-ионные батареи, которые когда-то были большим удобством для мобильной связи и аудио- и видеосвязи, одной из самых горячих областей конкуренции и беспокойства.

Но поскольку все больше людей борются с пробегом, временем автономной работы и даже с тем, как обращаться с использованными батареями, один из фундаментальных вопросов, который, кажется, упускается из виду, - достаточно ли это безопасно?

В марте 1978 года, когда Ситанливэйтинганму, химик (инженер) из Exxon Oil Company в Соединенных Штатах, изобрел литиевые батареи, ему, возможно, не приходило в голову, что в следующие 30 лет или около того это изобретение внесло большие изменения в человеческая научная и техническая жизнь. Литий, самый легкий металл, известный в природе, с тех пор стал более близким человеку.

В то время Weitinghanmu изготавливал соединения серы титана в качестве отрицательных полюсов и металлов лития в качестве положительных полюсов, создав первый в мире прототип литиевой батареи.

Принцип работы состоит в том, чтобы реализовать процесс заряда и разряда, создавая циркуляцию тока между положительным и отрицательным полюсами батареи. Поэтому литиевые батареи также называют ионно-литиевыми батареями.

На протяжении десятилетий, с постоянным совершенствованием положительных и отрицательных материалов, производством литиевых батарей меньшего размера с большей плотностью энергии и более низкими ценами, появление мобильных телефонов еще больше способствовало их миниатюризации и легкости и с тех пор стало популярным в микроэлектронике. Музыкальные плееры, например, сегодня считаются неизбежным выбором для электромобилей, которые сейчас в моде.

Но частые взрывы сотовых телефонов и батарей музыкальных плееров в последние годы, похоже, бьют тревогу - то, что делает жизнь проще, чем кажется. Ослабляет ли производитель управление качеством? А разработчик менял какой-то элемент аккума? Или люди ценят накопление энергии выше безопасности?

Литиевый элемент мобильного телефона содержит менее 5 г металлического лития, первоначальный электрический микро-седан, если мощность накопителя превышает 30 кВт-ч, аккумуляторная батарея содержит около 50 кг металлического лития, и взрыв элемента мобильного телефона все равно будет говорил о. Поменять, если группа аккумуляторов микро-седана произойдет, последствия невообразимы.

В Китае были случаи, когда литиевые батареи устанавливали на электромобили и оставляли в гаражах. Вечером внезапно загорелись. Вместе со всей машиной они были превращены в пепел. Несколько месяцев назад произошло также самовозгорание гибридных автобусов, но его обнаружили и утилизировали. Рано, это неплохо. Очевидно, что производители аккумуляторов и электромобилей обязаны сохранять спокойствие и строить планы на будущее.

Фактически, литий-ионные батареи представляют собой опасность взрыва по многим причинам, которые еще предстоит решить, но они, очевидно, связаны с их собственными составляющими элементами.

Обычно литиевая батарея состоит из пяти основных элементов: положительного электрода, отрицательного электрода, диафрагмы, электролита и упаковки мономера. В том же году Sony успешно разработала первую партию коммерческих литиевых батарей, положительные полюса которых были сделаны из соединений лития, литий-кобальта, но поскольку кобальт был редким металлом, позже также использовались марганец, железо, ванадий, никель и т. Д. как полимеры. Синтетические материалы, даже с использованием воздуха в качестве электродной среды. Различные положительные материалы имеют разную энергию, безопасность и рабочее напряжение.

Отрицательный электрод играет графита и различных смесей, синтеза и композиционных материалов. Пространство молекул графита - это пространственная решетка для хранения ионов лития.

При зарядке большая часть положительных ионов лития переносится в пространство отрицательных полюсов. Когда ионы лития на отрицательном полюсе накапливаются чрезмерно до определенного предела, ионы лития переполняются и образуют дендритные кристаллы. Эти кристаллы растут и распространяются, проникая в диафрагму и образуя положительный и отрицательный полюса. Контакт, тогда происходит короткое замыкание. В это время короткое замыкание мгновенно высвободит большое количество тепла, закипит горячие и горящие электролиты и, в конечном итоге, взорвется, что называется «тепловым отказом». Кроме того, высокая температура, прокол, поломка, соединение металлической стружки и выдавливание аккумулятора, вызванные столкновениями с автомобилем, стали причиной теплового отказа при коротком замыкании положительного и отрицательного полюсов.

Таким образом, хотя некоторые литиевые батареи, в которых в качестве электролитов используются твердые полимеры, теперь снижают вероятность взрыва, поскольку они не пропускают жидкость, поскольку литиевые батареи преобразуют внешнее заряженное электричество в химическую энергию и сохраняют ее в батарее посредством внутренних химических реакций, химическая энергия также преобразуется в электрическую энергию в результате химических реакций. В результате этого процесса возникает температура, и если температура будет слишком высокой, возникнет опасность.

Более того, сама литиевая батарея имеет характеристики саморазряда, то есть при условии, что батарея не заряжена и не хранится, она подвергается химическим реакциям с разной скоростью и скоростью. Аккумулятор имеет низкую скорость саморазряда при отличной производительности, и наоборот. «Скорость саморазряда» очень высока. Эта внутренняя химическая реакция заставит музыкальный проигрыватель, поставленный на стол, взорваться, когда он выключен.

Экзотермическая зарядка и эндотермический разряд - особенность литиевых батарей, но иногда слишком быстрая зарядка также может вызвать тепловое явление. Это связано с тем, что химическая реакция происходит слишком поздно, чтобы преобразовать электрическую энергию в химическую. При разряде нагрев батареи происходит за счет химической энергии. Слишком поздно преобразовывать в электрическую энергию. Поэтому при зарядке, как правило, управляет система управления, но при разрядке будут проблемы.

Исходя из этого принципа, ток, разряжаемый литиевой батареей, не должен быть слишком большим. Если сила тока слишком велика и продолжительность слишком велика, это может привести к нагреву и нагреву химической реакции и даже к взрыву.

Фактически, концепция литиевых батарей, которые можно быстро заряжать и быстро разряжать, относительно быстрее по сравнению со свинцово-кислотными батареями. Однако, если предел литиевых батарей превышен, опасность может таиться недалеко.

Что касается того, какой ток разряда подходит для литиевых батарей, это должно определяться реальной ситуацией. Однако для условий вождения автомобилей мгновенный большой разряд тока является обычным явлением. Это тест для литиевых батарей.

Теперь процесс зарядки и разрядки можно контролировать и его можно сократить с помощью производственных процессов, металлических порошков, пыли, искусственных материалов и т. Д., Но химическую реакцию в батарее в настоящее время трудно контролировать.

С этой точки зрения, при использовании литиевых батарей это миниатюрный «активный вулкан», а литиевая батарея с истекшим сроком службы кажется «потухшим вулканом». После списания, пока не разбирается тело, «пять основных элементов» завершены, и химическая реакция не будет прервана, но степень будет снижена. Поэтому станция по переработке аккумуляторов изолирует литиевую батарею отдельно и рассматривает ее как опасное вещество.

Проанализировав принцип работы литиевых батарей и факторы, вызывающие отказ, разработчики и производители должны признать двойственность литиевых батарей, ангелов и демонов и найти способ минимизировать риски безопасности.

Например, постановкой спектакля «Тигровый лев» должен заниматься дрессировщик. В настоящее время «животность» литиевых батарей еще не выяснена и не освоена. С ним необходимо обращаться осторожно в условиях, применимых к эксплуатации хранилищ большой емкости и транспортных средств.

Страница содержит содержимое машинного перевода.