Легко ли взрываются литий-ионные батареи?

Поскольку это литиевая батарея, существует риск взрыва, но это небольшая вероятность риска. Но как только он взорвется, мощность литиевой батареи большей емкости будет все более и более взрывоопасной.

Подсчитайте, полностью заряженная трехкомпонентная литиевая батарея 18650 2.6 Ач с зарядом 2,6 * 3,65 * 3,6 = 34,164 кДж. Энергия, вырабатываемая дулом обычного пистолета, составляет около 2,2 килоджоулей. 1 джоуль эквивалентен работе, выполняемой, когда сила в 1 Ньютон перемещает объект в направлении силы на 1 метр, поэтому в пределах 50 метров от пистолета вы можете легко убить врагов. Подумайте об этом, Tesla нужно использовать более 7000 литиевых батарей 3,4 Ач 18650.

Важной причиной взрыва аккумулятора является короткое замыкание аккумулятора (то есть в цепи, где находится аккумулятор, нет электрического прибора, поэтому ток внутри аккумулятора слишком велик), а также наличие короткого замыкания аккумулятора. замкнут или перезаряжен (литиевая батарея взрывается еще один важный стимул, то есть напряжение зарядки батареи выше установленного верхнего предела, что приведет к накоплению большого количества тепла и газа внутри литиевой батареи за короткое время (литиевая батарея будет выделять газ, когда она работает), так что для того, чтобы сбросить давление, литиевая батарея либо активирует внутреннее устройство сброса давления. Если давление слишком высокое, оно приведет к непосредственному растрескиванию внешнего корпуса. Внутренний материал батареи будет напрямую контактировать с воздухом, вызывая возгорание, а в тяжелых случаях он взорвется.В общем, это неконтролируемое тепло.

Как упоминалось ранее, у взрыва литиевой батареи есть две важные причины: одна - короткое замыкание, а другая - перезаряд. Короткое замыкание легко понять, то есть аккумулятор напрямую контактирует с положительным и отрицательным электродами. Во-первых, за короткий промежуток времени тепло, выделяемое коротким замыканием на небольшой площади, на самом деле очень мало и не вызывает теплового разгона. Сам сердечник батареи разработан с взрывозащищенным клапаном, что означает, что, когда внутреннее давление батареи превышает определенное значение, взрывозащищенный клапан открывается, и тепло быстро рассеивается. Во-вторых, обычное устройство зарядки аккумулятора защищено от перезарядки и прекратит зарядку, когда напряжение аккумулятора достигнет определенного значения. Сама третья жила представляет собой стальную оболочку и имеет хорошую защиту.

Не взорвется

Литий-полимерные батареи долго используют газ, поэтому они разбухнут.

На определенном уровне будет течь герметизация батарейного отсека, так что это все равно плохо.

Зачем использовать литий-ионный аккумулятор? Литий-ионные батареи имеют много преимуществ перед другими типами аккумуляторных батарей, наиболее важным из которых является их удельная энергия. Электроды литий-ионных аккумуляторов обычно состоят из соединений лития и графита (чистого углерода), которые являются очень легкими материалами. Литий также является очень реактивным элементом, поэтому в связях может храниться больше атомов. Сложение их вместе означает, что он находится в существующей перезаряжаемой батарее, если вы хотите иметь такое же количество хранимой электроэнергии, литий-ионная батарея является самой легкой, подходящей для мобильных телефонов, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов и других портативных устройств. Кроме того, ионы лития не обладают эффектом памяти, а это означает, что литий-ионные батареи не нуждаются в первой разрядке энергии для подзарядки, а емкость аккумулятора не уменьшится слишком сильно, около 0,1% электроэнергии в месяц (с учетом потребности в петли защиты) Всего на 5%, никель-металлогидридные батареи снижаются примерно на 20% в месяц). Наконец, его можно использовать сотни раз для зарядки и разрядки.

Однако у литий-ионных аккумуляторов есть и недостатки. Самым важным является то, что его общая емкость хранения (максимальная мощность) будет уменьшаться с увеличением заводского времени - даже если вы не используете литий-ионные батареи, максимальная емкость аккумулятора будет значительно снижена через 2 ~ 3 года. Невозможно использовать, поэтому «купи и положи» совершенно неверно. Во-вторых, литий-ионные батареи очень горячие, и эффект уменьшения максимального количества хранимой электроэнергии в высокотемпературной среде будет ускорен. Эта часть будет дополнена позже. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы также боятся чрезмерной разрядки. Как только разряд превышает определенный уровень, питание больше не может быть заряжено. Конечно, у литий-ионных аккумуляторов тоже есть опасность взрыва, что всем известно.

Почему взрывается литий-ионный аккумулятор? Это следует обсуждать, исходя из его химии ... Химия литий-ионных аккумуляторов Сяо Цзян не слишком глубок в этом месте (на самом деле, это не совсем понятно orz), но, говоря простым языком, литий-ионные аккумуляторы такие же, как и все перезаряжаемые батарейки. Существует материал положительного электрода и материал отрицательного электрода, где материал положительного электрода обычно представляет собой оксид лития-кобальта (LiCoO2), а материал отрицательного электрода имеет много видов, наиболее распространенный графит (углерод). Во время зарядки ионы лития в оксиде лития-кобальта будут проплывать через промежуточный электролит и прилипать к отрицательному электроду, в то время как разряд (вверху) противоположный, от углерода отрицательного электрода к стороне оксида лития-кобальта.

В литий-ионной батарее с графитом в качестве отрицательного электрода в группе используются слой оксида лития-кобальта, слой электролита, содержащий слой графита, и слой графита. В тонкой батарее батареи мобильного телефона внутренняя часть является таким слоем, а в ноутбуке материал детали обычно свернут в цилиндрическую форму, которая становится чем-то вроде батареи № 3. В литий-ионных батареях наибольшую опасность представляют не два электрода, а органический электролит, находящийся в середине, с наиболее легковоспламеняющимися эфирами. При коротком замыкании батареи по какой-либо причине энергия в батарее будет выделяться в виде тепла в течение короткого периода времени, воспламеняя эти эфиры как растворители, вызывая взрыв.

Во время избыточного разряда ионы лития вступают в непосредственную реакцию с оксидом лития-кобальта с образованием оксида лития и оксида кобальта. Эта реакция необратима, поэтому переразряженная литий-ионная батарея эквивалентна возмещению расходов.

Легко ли взорвать литий-ионный аккумулятор? Опыт, который я получил в ИТРИ, звучал так: «Как это так сложно!» В ИТРИ установили станок, который пробивал сверлом разряженный аккумулятор. В основном он должен быть новым и полностью заряженным. Аккумулятор представляет собой наибольшую опасность взрыва. Пока он используется в течение определенного периода времени, не только будет значительно снижено максимальное напряжение, но также материалы, используемые внутри, будут «пассивированы» и станут менее реактивными. Мы подготовили много старых батарей, готовых взорваться. Чего мы не ожидали, так это того, что не только все старые батареи не взорвутся, но даже новые батареи не должны взорваться. Значит ли это, что безопаснее покупать б / у аккумулятор? XD

Но взрыв - это одно. Мы все еще видим очень ужасную температуру по термометру на зонде. После короткого замыкания аккумулятора внутренняя температура часто превышает 100 градусов. В кармане брюк невозможно чувствовать себя так комфортно.

Каковы меры безопасности при использовании литий-ионных аккумуляторов? Во избежание перегрева или даже взрыва литий-ионных аккумуляторов современные литий-ионные аккумуляторы имеют множество механизмов самозащиты. Во-первых, каждая литий-ионная батарея (или, в случае ноутбука, весь аккумуляторный блок) имеет встроенный управляющий чип, который контролирует напряжение аккумулятора (аккумуляторный блок контролирует каждую из батарей). Индивидуальное напряжение) и температура, выходящие за пределы установленного диапазона, микросхема автоматически отключится. Кроме того, каждая батарея также имеет вентиляционные отверстия, так что газ, образующийся при высокой температуре, может плавно отводиться без накопления взрыва.

Этих защиты достаточно для батарей, которые физически не повреждены, но что, если они повреждены (например, проколоты) литиевые батареи? В этом заключается сила новой батареи STOBA, разработанной Институтом. Аккумулятор STOBA включает в себя «полимерный наноразмерный материал» в электролите. При нагревании полимерный материал полимеризуется в пленку с барьерным эффектом, предотвращает поток ионов лития и отсекает батарею при коротком замыкании. Продолжайте нагревать аккумулятор. Эта технология не только предотвращает взрыв аккумулятора, но и предотвращает его перегрев. Большинство экспериментов, которые мы видели, не превышают 60 градусов по Цельсию - все еще будет жарко, но, по крайней мере, нет опасности воспламенения окружающих горючих материалов.

Двумя другими факторами, влияющими на уменьшение накопления электроэнергии, являются температура и, во-вторых, заряд батареи. Независимо от того, что вы делаете (или не делаете), общая емкость литиевой батареи постоянно уменьшается, но высокая температура и полная зарядка ускорят это снижение. Таким образом, покупка ноутбука с меньшим энтузиазмом не только положительно влияет на плодородие, но и снижает емкость аккумулятора. Кроме того, если в компьютере есть соответствующие настройки, зарядка аккумулятора до восьми минут может снизить скорость накопителя наполовину - это означает, что если вы заряжаете аккумулятор каждый раз, вы можете работать в течение 4 часов в год. Компьютер может работать только 2 часа, затем каждый раз заряжать аккумулятор только до восьми минут, а через год компьютер может работать в течение 3 часов.

Электроды литий-ионных аккумуляторов обычно состоят из соединений лития и графита (чистого углерода), которые являются очень легкими материалами. Литий также является очень реактивным элементом, поэтому в связях может храниться больше атомов. Сложение их вместе означает, что он находится в существующей перезаряжаемой батарее, если вы хотите иметь такое же количество хранимой электроэнергии, литий-ионная батарея является самой легкой, подходящей для мобильных телефонов, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов и других портативных устройств. Кроме того, ионы лития не обладают эффектом памяти, а это означает, что литий-ионные батареи не нуждаются в первой разрядке энергии для подзарядки, а емкость аккумулятора не уменьшится слишком сильно, около 0,1% электроэнергии в месяц (с учетом потребности в петли защиты) Всего на 5%, никель-металлогидридные батареи снижаются примерно на 20% в месяц). Наконец, его можно использовать сотни раз для зарядки и разрядки. Однако у литий-ионных аккумуляторов есть и недостатки.