Принцип надувания литиевой батареи и взрыва газа

Во-первых, характеристики литий-ионного аккумулятора.

Литий - самый маленький и самый активный металл в химической таблице Менделеева. Небольшие по размеру и высокой плотности емкости, они широко приветствуются потребителями и инженерами. Однако химические свойства слишком активны и представляют очень высокий риск. При контакте с воздухом металлический литий может взорваться с интенсивным окислением кислорода. Чтобы повысить безопасность и повысить напряжение, ученые изобрели такие материалы, как графит и оксид лития-кобальта, для хранения атомов лития. Молекулярная структура этих материалов образует наноразмерную сетку хранения, которую можно использовать для хранения атомов лития. Таким образом, даже если корпус батареи сломан и в него попадет кислород, молекулы кислорода будут слишком большими, чтобы попасть в эти мелкие элементы, так что атомы лития не вступают в контакт с кислородом, чтобы избежать взрыва.

Этот принцип литий-ионных батарей позволяет людям достигать высокой плотности при сохранении безопасности. Когда литий-ионный аккумулятор заряжается, атом лития положительного электрода теряет электроны и окисляется до ионов лития. Ионы лития проплывают через электролит к отрицательному электроду, входят в ячейку отрицательного электрода и получают электрон, который восстанавливается до атома лития. При разряде вся программа меняется на противоположную. Чтобы предотвратить короткое замыкание батареи при прямом контакте между положительной и отрицательной клеммами, в батарею добавляется разделительная бумага с большим количеством мелких отверстий для предотвращения короткого замыкания. Хорошая диафрагменная бумага также может автоматически закрывать поры при слишком высокой температуре батареи, так что ионы лития не могут проходить сквозь них, чтобы предотвратить возникновение опасности.

Защитные меры: Когда литиевая батарея перезаряжается до напряжения выше 4,2 В, у него появляются побочные эффекты. Чем выше напряжение перезаряда, тем выше риск. После того, как напряжение литиевой батареи превышает 4,2 В, количество атомов лития, остающихся в материале положительного электрода, составляет менее половины. В это время аккумуляторная ячейка часто разрушается, вызывая необратимое падение емкости батареи. Если зарядка продолжается, поскольку ячейка отрицательного электрода уже заполнена атомами лития, последующий металлический литий будет накапливаться на поверхности материала отрицательного электрода. Эти атомы лития растут дендритами от поверхности отрицательного электрода в направлении ионов лития. Эти кристаллы металлического лития проходят через разделительную бумагу, закорачивая положительный и отрицательный электроды. Иногда батарея взрывается до того, как произойдет короткое замыкание. Это связано с тем, что во время процесса перезарядки электролит и другие материалы будут трескаться и выделять газ, вызывая вздутие и разрыв корпуса батареи или клапана давления, позволяя кислороду проникать и реагировать с атомами лития, осажденными на поверхности отрицательного электрода. Потом он взорвался.

Таким образом, литиевые батареи, не забудьте установить верхний предел напряжения, могут одновременно с временем автономной работы, емкостью и безопасностью. Идеальное максимальное напряжение зарядки 4,2 В. Напряжение разряда литиевых батарей будет нижним пределом. Когда напряжение аккумуляторов станет ниже 2,4 В, часть материала начнет разрушаться. И поскольку саморазряд батареи, положите тем больше, чем дольше напряжение низкое, поэтому разрядку, когда лучше не было до 2,4 В. Разряд литиевой батареи с 3,0 В до 2,4 В в течение этого периода, высвобождение энергии составляло только около 3% от емкости аккумулятора. Таким образом, идеальное значение напряжения отключения разряда составляет 3,0 В. Зарядка и разрядка могут потребоваться в дополнение к ограничению напряжения и тока. Когда сила тока слишком велика, ионы лития, попадая в магазин, собираются на поверхности материала. После того, как эти ион лития для электроники, могут производить атомы лития в кристаллизации поверхности материала, это связано с перезарядкой, вызовет риск. В случае поломки батарейного отсека он взорвется.

Следовательно, защита ионно-литиевой батареи должна включать как минимум три фактора: верхний предел зарядного напряжения, нижний предел разрядного напряжения и верхний предел тока. В обычном блоке литиевых батарей, помимо сердечника литиевой батареи, будет защитная плата, которая в основном предназначена для обеспечения этих трех защит. Однако этих трех защит на плате защиты явно недостаточно, и глобальный взрыв литиевой батареи по-прежнему случается.

Чтобы обеспечить безопасность аккумуляторной системы, аккумулятор должен быть причиной взрыва, более тщательный анализ.

Во-вторых, причины взрыва аккумулятора:

1 - внутренняя поляризация больше;

2, водопоглощение, реагирует с электролитическим газовым барабаном;

3, сам электролит, качество работы вопросов;

4, когда количество жидкости для впрыска жидкости не может соответствовать техническим требованиям;

5, процесс подготовки к лазерной сварке уплотнения плохой, утечка. Измерительный тест на утечку воздуха;

6, пыль, сначала лист пыли может вызвать микрокороткое замыкание по неизвестным причинам;

7, это процесс из толстой катодной области, твердой в оболочке;

8, проблема уплотнения наполнителя, производительность уплотнения стального шара плохая, чтобы вызвать газовый барабан;

9, входящие существуют стенки оболочки толщиной, эффект деформации толщины оболочки;

В-третьих, анализ типа взрыва

Тип взрыва сердечника батареи можно резюмировать как внешнее короткое замыкание, внутреннее короткое замыкание и 3 вида перезарядки.

Внешний относится к батареям внешнего, содержит аккумуляторный блок и плохую внутреннюю изоляцию, вызванную коротким замыканием. Когда внешние батареи закорочены, электронные компоненты и не смогли отключить цепь, батареи внутри будут выделять тепло, вызванное частью испарения электролита, опоры корпуса батареи. При высокой внутренней температуре батареи до 135 градусов по Цельсию, бумага хорошего качества, диафрагма закроют поры, прекращение электрохимической реакции или близкий конец, ток, температура медленно падает, а затем избежать взрыва. Но скорость закрытия пор является плохой, или поры не закрывают диафрагменную бумагу, может позволить температуре батареи продолжать расти, больше испарения электролита, наконец, взорвать корпус батареи, и даже повысить температуру батареи, чтобы вызвать сгорание и взрыв материала. .

Внутреннее короткое замыкание в основном вызвано заусенцами медной фольги и алюминиевой фольги, пронизывающими диафрагму, или дендритом атомов лития, пронизывающим диафрагму. Эти крошечные игольчатые металлы могут вызывать микрокороткое замыкание. Поскольку игла очень тонкая и имеет определенное значение сопротивления, ток не обязательно будет большим. Заусенцы на медной и алюминиевой фольге возникают в процессе производства. Наблюдаемое явление заключается в том, что батарея протекает слишком быстро, и большинство из них может быть проверено заводом по производству аккумуляторов или заводом по сборке. Более того, поскольку заусенцы небольшие, их иногда сдувает, чтобы аккумулятор пришел в норму. Следовательно, вероятность взрыва, вызванного микрокоротким замыканием заусенца, невелика. Таким образом, можно получить неисправный аккумулятор с низким напряжением вскоре после зарядки на каждом заводе по производству аккумуляторов, но есть несколько случаев взрыва и статистической поддержки. Следовательно, взрыв, вызванный внутренним коротким замыканием, в основном вызван перезарядом. Потому что после перезарядки линзовидные кристаллы металлического лития находятся на полюсном наконечнике повсюду, а точка прокола - повсюду, и микрокороткие замыкания возникают повсюду. Следовательно, температура батареи будет постепенно увеличиваться, и, наконец, высокая температура будет являться газом электролита. В этом случае, если температура слишком высока, материал горит и взрывается, или сначала разрушается внешняя оболочка, так что воздух входит и металлический литий сильно окисляется, что является концом взрыва.

Однако такой взрыв, вызванный внутренним коротким замыканием, вызванным перезарядкой, не обязательно происходит во время зарядки. Возможно, что, когда температура батареи недостаточно высока для горения материала, а образующегося газа недостаточно для разрушения корпуса батареи, потребитель прекращает зарядку и вынимает мобильный телефон. В это время тепло, выделяемое многочисленными микрокороткими замыканиями, медленно увеличивает температуру батареи, и через некоторое время происходит взрыв. Обычное описание потребителей состоит в том, что когда телефон поднимают, он оказывается очень горячим и взрывается после того, как его выбросят.

В сочетании с вышеуказанными типами взрывов мы можем сосредоточиться на предотвращении перезаряда, предотвращении внешних коротких замыканий и безопасности аккумуляторных элементов. Среди них предотвращение перезарядки и предотвращение внешнего короткого замыкания - электронная защита, которая имеет большое значение для конструкции аккумуляторной системы и сборки аккумуляторной батареи. В центре внимания повышения безопасности аккумуляторных батарей находится химическая и механическая защита, которая тесно связана с заводами по производству аккумуляторных батарей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.