Анализ риска возгорания литиевых батарей

Литиевые батареи присутствуют во всех электронных устройствах, которые мы используем каждый день, например, в телефонах, планшетах или ноутбуках. Эти батареи обычно полностью безопасны, но иногда они выходят из строя. Доказательством его хрупкости является то, что на любой транспортной коробке, в которой находится аккумулятор, необходимо его указать.

Литий очень чувствителен, но это лучший материал, который у нас есть в настоящее время для батарей, но это лучший материал, который у нас есть в настоящее время для батарей. За последние два года мы видели несколько случаев, когда батареи вызывали проблемы в различных устройствах, как на уровне разрушения, так и на уровне взрыва или потери производительности. Их процесс создания довольно сложен, и их собственная способность накапливать энергию делает их опасными.

За последние два года мы наблюдали несколько случаев, когда батареи вызывали проблемы в различных устройствах, таких как мобильные устройства или ноутбуки, как на уровне деградации, так и на уровне взрыва или потери производительности. Их процесс создания довольно сложен, и их собственная способность накапливать энергию делает их опасными.

Литий - это материал, выбранный для изготовления батарей из-за его высокой способности накапливать энергию. Пока это доставляется к устройству постепенно и стабильно (через контроллер, включенный в саму батарею), никаких сложностей нет. Проблема заключается в том, что эта энергия внезапно высвобождается при возникновении короткого замыкания, поскольку обычно именно она вызывает его взрыв.

Литий - предпочтительный материал для аккумуляторов большой емкости для хранения энергии. Пока это доставляется к устройству постепенно и стабильно (через контроллер, включенный в саму батарею), никаких сложностей нет. Проблема заключается в том, что эта энергия внезапно высвобождается при возникновении короткого замыкания, поскольку обычно именно она вызывает его взрыв.

Литий-ионные батареи имеют катод и анод, от которых движутся заряженные молекулы лития, генерируя энергию. Для прохождения энергии в батареях используется горючая органическая жидкость, называемая электролитом, а также пористый материал, называемый сепаратором, который предотвращает контакт катода и анода. В противном случае может произойти короткое замыкание.

Часть 1. По какой причине они могут взорваться?

Обычно анод и катод разделены. Сепаратор представляет собой проницаемую мембрану, которая позволяет ионам перемещаться через батарею между анодом и катодом. Если они соприкасаются, аккумулятор начинает перегреваться, и это приводит к его взрыву.

Этот взрыв может произойти по нескольким причинам:

· Плохая конструкция или производственные дефекты: в этом случае может не хватить места для электродов и разделителей в батарее. Как только аккумулятор немного расширится при зарядке, электроды погнутся и могут вызвать короткое замыкание.

· Внешние факторы: сильная жара или холод могут привести к выходу батарей из строя. Если батареи находятся рядом с сильным источником тепла, они могут взорваться. Если телефон много раз выпадает, возможно, что разделитель поврежден и электроды соприкасаются. Если вы проткнете его, и он вступит в контакт с воздухом или водой, вы автоматически произведете короткое замыкание и взорветесь.

· Плохое состояние зарядного устройства. Плохое китайское зарядное устройство с плохой изоляцией может привести к повреждению аккумулятора. Кроме того, если в процессе зарядки в мобильном телефоне выделяется слишком много тепла, это может привести к повреждению аккумулятора.

· Эффект домино из-за выхода из строя ячейки: при повреждении только одной ячейки возникает эффект домино, который полностью повреждает остальную часть батареи. Примерно так было с первыми единицами Tesla Model S, где батареи не были хорошо изолированы от земли, и небольшие камни на дороге могли пробить их, в результате чего остальные батареи взорвались.

В настоящее время процесс создания аккумуляторов исключительно безопасен, и проводятся методические испытания для предотвращения их взрыва. Забегая вперед, можно сказать, что батареи по-прежнему будут намного более надежными, особенно когда в ближайшие годы появятся твердотельные батареи, которые, помимо того, что они более безопасны, могут выдерживать более значительную нагрузку.

Часть 2: Опасность возгорания литиевой батареи:

Перегрев или вмешательство являются основной причиной взрыва, но корень проблемы кроется в плохой конструкции устройства, в котором установлена батарея. Как это могло случиться с Samsung 7, из-за некачественного производства, из-за ошибки программного обеспечения, регулирующего процесс загрузки, или из-за сбоя в контроле качества.

Если мобильный или любое другое устройство хорошо спроектировано, у него не должно быть никаких проблем. Кто думает, что иногда можно слишком много рисковать. Каждый раз нам нужно больше энергии на меньшем пространстве и за меньшие деньги, но есть пределы.

Материалы, из которых изготовлены литиевые батареи, в классическом смысле не особо деликатны. Да, они легковоспламеняющиеся, но не до такой степени, что нужно проявлять особую осторожность. Хотя бы при комнатной температуре.

Однако это радикально меняется с изменением температуры и перенапряжения. Когда литиевая батарея перегревается, сложная химическая система внутри нее начинает образовывать пузырьки кислорода, углекислого газа и других газов.

Часть 3: Пожаротушение литиевой батареи:

Внутри батареи есть намотанные на них электроды, чтобы максимально использовать пространство. Именно в этих электродах происходят химические реакции, которые позволяют переносить электроны.

Кроме того, при определенных температурах происходят реакции, вызывающие появление газов. Газы занимают все больше места, увеличивая давление в батарее до такой степени, что она больше не может стоять. Затем он трескается, и газ начинает выходить, очень, очень горячий, а остальные компоненты перетаскиваются.

При таких температурах эти компоненты, защищенные внутри батареи, сгорают. Кроме того, из-за отсутствия пространственного сужения ячеек вся внутренняя часть сильно расширяется, что может привести к взрыву батареи.