Причины возгорания батареи 18650 и стратегии безопасности

Что вызывает возгорание аккумуляторов 18650?

Изобретение литий-ионных батарей произвело революцию в способах использования энергии. Это решило многие проблемы с питанием и удовлетворило различные потребности рынка. Литий-ионный аккумулятор 18650 - один из старейших, но наиболее часто используемых поколений литий-ионных аккумуляторов. Проблема с ионно-литиевыми батареями заключается в том, что литий как материал очень реактивный материал, при прикосновении к кислороду в воздухе он немедленно начинает реагировать, вызывая пожар и взрыв. Литий-ионные аккумуляторы 18650 разработаны с учетом этого. Однако в некоторых случаях батареи 18650 воспламеняются и взрываются. Чтобы понять, почему аккумулятор 18650 может взорваться, нам нужно сначала понять процесс зарядки.

В литий-ионных аккумуляторах 18650 процесс зарядки состоит из двух этапов:

• Фаза зарядки постоянного тока.

• Фаза зарядки с постоянным напряжением. (РЕЗЮМЕ)
  

В первой фазе (фаза постоянного тока); аккумулятор заряжается с напряжением ниже 4,2 В, зарядное устройство на этой фазе будет обеспечивать аккумулятор постоянным током.

Во второй фазе (фаза постоянного напряжения «CV»); Когда напряжение батареи достигает отметки 4,2 В, из-за характеристик литий-ионной батареи и того, как она работает, постоянное высокое напряжение может повредить батарею. Вот почему зарядное устройство будет регулировать напряжение, когда оно достигнет 4,2 В, постепенно уменьшая ток. Сила тока обычно снижается примерно до 1/10. Когда достигается зарядка, цепь отключается. Что знаменует завершение процесса зарядки.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Также стоит отметить, что чрезмерная зарядка и чрезмерная разрядка литий-ионных аккумуляторов в целом и 18650 в частности приведет к необратимому повреждению аккумулятора. Повреждены положительный и отрицательный электроды внутри батареи. Чрезмерная разрядка повреждает структуру отрицательного углеродного слоя, вызывая введение ионов лития в процесс зарядки. При перезарядке слишком много ионов лития вставляется в отрицательную структуру углерода внутри батареи, что приводит к тому, что ионы лития больше не выделяются.

Теперь, когда мы разобрались с процессом зарядки литий-ионного аккумулятора 18650, давайте выясним, что вызывает его взрыв?

18650 размещены в стальном корпусе, некоторые 18650 низкого качества не имеют защиты. Отсутствие защиты в батареях 18650 приводит к резкому увеличению внутреннего давления внутри батареи при перезарядке батареи. Когда это произойдет, произойдет взрыв. Более того, как и в случае с любыми другими ионно-литиевыми батареями, повреждение батареи, деформация батареи, короткое замыкание и высокие температуры - все это факторы, которые могут привести к взрыву батареи.

В большинстве случаев взрываются 18650 очень низкого качества. В целом 18650 - очень безопасный аккумулятор, и правила техники безопасности при его производстве достаточно хороши и эффективны. Однако некачественные батареи 18650 подвержены короткому замыканию во время использования, что приведет к взрыву. В случае короткого замыкания; газ с высокой температурой и высоким давлением образуется за очень короткое время. Быстрое создание того и другого - это больше, чем то, с чем может справиться батарея, и больше, чем то, что может быть выпущено через выпускной клапан, что в свою очередь приведет к взрыву батареи.

Большинство современных аккумуляторов 18650 теперь оснащены предохранительным клапаном наверху, что является обязательным производственным регламентом безопасности. Когда внутреннее давление батареи 18650 становится слишком высоким, верхний предохранительный клапан открывает выхлоп, вызывая декомпрессию батареи, что позволяет избежать взрыва. Однако из-за того, что при открытии предохранительного клапана в аккумуляторную батарею будут попадать другие химические вещества, требуется особая осторожность, так как также существует вероятность, что эти химические вещества сами могут вызвать возгорание аккумулятора.

Как предотвратить возгорание аккумулятора 18650?

Есть некоторые меры предосторожности, которые вы можете предпринять, чтобы снизить вероятность возгорания аккумулятора 18650. Если вы выполните следующие шаги, вероятность того, что ваша батарея взорвется или загорится, очень мала. Вот эти меры предосторожности:

• Не храните батареи при высоких температурах. Избегайте жарких мест; Не накрывайте ионно-литиевые батареи одеялами или какими-либо другими покрытиями, которые вызывают повышение температуры.

• Не храните все свои 18650 в одном месте вместе. Особенно, путешествуя в самолете. Постарайтесь оставить некоторое пространство между батареями, поместив между ними защитные листы. Это правда, что держать литий-ионные батареи рядом не представляет опасности возгорания, однако, если одна из них загорится и они находятся близко друг к другу, другие батареи последуют за ней. Поэтому рекомендуется расстояние между ними.
  

• Никогда не перезаряжайте свой 18650 ни по какой причине. Литий-ионные аккумуляторы вообще не обладают эффектом памяти. Их можно заряжать и разряжать столько раз, сколько возможно без какой-либо значительной потери их емкости.
  

• Не допускайте чрезмерной разрядки литий-ионного аккумулятора, это также приведет к нежелательным результатам, например к переходу аккумулятора в спящий режим или к окончательному повреждению емкости ваших аккумуляторов.
  

• Никогда не используйте какое-либо зарядное устройство, кроме того, которое разработано специально для вашей батареи.
  

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Каковы опасности возгорания и стратегии безопасности для аккумуляторов 18650?

По сравнению с предыдущими поколениями аккумуляторных батарей, таких как свинцово-кислотные батареи, литий-ионные батареи имеют преимущество почти во всех аспектах. Литий-ионные батареи обеспечивают более высокую удельную емкость, плотность энергии и более высокую удельную мощность. Литий-ионные батареи поддерживают длительную работу и использование большого тока, что требуется практически для любого устройства.

Несмотря на все преимущества литий-ионных аккумуляторов присутствуют. Литий-ионные батареи связаны с некоторыми проблемами безопасности. Короткое замыкание, воздействие высокой температуры может вызвать экзотермическую реакцию внутри батареи, которая приведет к так называемой «тепловой взлетно-посадочной полосе». Тепловая взлетно-посадочная полоса определяется как самоусиливающееся повышение температуры батареи в виде петли. Это может привести к взрыву аккумулятора. Сообщалось о многих инцидентах, связанных с возгоранием или взрывом литий-ионных батарей. Федеральное управление гражданской авиации США сообщило об общем количестве взрывов 206 литий-ионных батарей в период с 1991 по 2018 год. 80% из них были вызваны 18650 литий-ионными батареями.

Низкое качество, отсутствие безопасности и некачественное изготовление аккумуляторов 18650 - основные причины, по которым они взрываются или загораются.

Литий-ионные аккумуляторы 18650 широко используются на рынке электронных сигарет и вейпинга. Поскольку этот рынок довольно новый и не совсем регулируется, это влияет на качество аккумуляторов 18650, которые продаются на этом рынке. Согласно исследованию 2019 года, 85% текущих инцидентов, связанных со взрывом батареи 18650, связаны с индустрией вейпинга.