Анализ причин взрыва литий-ионной батареи

Во-первых, особенности литий-ионного аккумулятора

Литий - самый активный металл с минимальным диаметром в химической таблице Менделеева. Он имеет небольшой объем и высокую плотность размещения, поэтому пользуется большой популярностью у потребителей и инженеров. Однако слишком живые химические свойства сопряжены с большим риском. Если металлический литий подвергается воздействию воздуха, он может вызвать интенсивную реакцию окисления с кислородом и привести к взрыву. Чтобы повысить его безопасность и повысить напряжение, ученые изобрели литиевые материалы из графита и кобальтовой кислоты для хранения атомов лития. Молекулярные структуры этих материалов образуют крошечные запоминающие решетки нанометрового класса, и их можно использовать для хранения атомов лития. В результате даже корпус батареи лопается и кислород попадает в батарею, но молекула кислорода слишком велика, чтобы попасть в эти небольшие хранилища. Атомы лития не вступят в реакцию с кислородом, поэтому это не приведет к взрыву.

Принцип ионно-литиевых батарей, благодаря высокой плотности емкости, в то же время способствует достижению цели безопасности. Литий-ионные батареи, анод атома лития теряют электроны, окисление для иона лития. Ионы лития через электролит к аноду попадают в катодный накопитель, а доступ к электрону восстанавливает атом лития. Разрядите, вся программа вверх ногами. Чтобы предотвратить отрицательное прямое прикосновение и короткое замыкание, батареи внутри батареи будут объединены с диафрагменной бумагой с множеством пор, чтобы предотвратить короткое замыкание. Хорошая диафрагменная бумага также может быть при высокой температуре, батарея автоматически закрывает поры, делает литий-ионный непроницаемым, от навыков борьбы с отходами, предотвращает возникновение опасности.

Меры защиты: литиевая батарея после того, как батареи перейдут на напряжение выше 4,2 В, начнет давать побочные эффекты. Чем выше давление, тем выше риск. Напряжение литиевых батарей выше, чем 4,2 В, анодные материалы в пределах менее половины количества оставшихся атомов лития, хранилище обычно ломаются в это время, позволяя емкости батареи производить постоянное снижение. Если продолжать зарядку, из-за того, что катод был заполнен атомами лития, последующие материалы анода из металлического лития накапливаются на поверхности. Эти атомы лития от иона лития к поверхности катода растут в направлении дендритного кристалла. Кристалл металлического лития через диафрагменную бумагу создает отрицательное короткое замыкание. Иногда в батареях с коротким замыканием перед первым взрывом это связано с тем, что в процессе перезаряда материалы электролита могут вызвать газовое растрескивание, например, сломать корпус батареи или взорвать клапан давления, что приведет к проникновению кислорода и накоплению в атомах лития. на поверхности катодной реакции, затем 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. При напряжении аккумуляторов 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. Одна тысяча батарейных снарядов сломана и взорвется. Таким образом, защита литий-ионных аккумуляторов должна включать, по крайней мере, верхний предел зарядного напряжения, нижний предел напряжения разряда и предел тока. общий блок литиевых батарей Внутри, в дополнение к ядру литиевой батареи, будет часть платы защиты, плата защиты в основном предназначена для обеспечения всех трех. Плата защиты, однако, этих трех защит явно недостаточно, взрыв литиевой батареи или отключение со всего мира.

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 - процесс из толстого катода в оболочку;

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

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

Три, 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 происходит из-за заусенцев медной и алюминиевой фольги в диафрагме или из-за износа атомов лития дендритного кристалла диафрагмой. Эти крошечные игольчатые металлы могут вызвать микрокороткое замыкание. Поскольку игла очень тонкая и имеет определенное сопротивление, поэтому ток не будет очень большим. В процессе производства возникает заусенец медной фольги. Наблюдаемым явлением является быстрая утечка батареи, в большинстве случаев это может быть экранирование фабрики батарей или завода по сборке. И, из-за крошечного заусенца, иногда перегорают, и аккумулятор снова приходит в норму. Следовательно, из-за заусенца вероятность взрыва короткого замыкания невысока. Такие, может от аккумуляторов внутри завода очень скоро после зарядки, напряжение на низком уровне плохой батареи, но редко взрывы, подтвержденные статистически. Таким образом, внутреннее короткое замыкание вызвано взрывом, в основном из-за перезаряда. Потому что, после заполнения везде на полюсной игле кристаллизации металлического лития, точка пирса везде, везде, в случае микрокороткого замыкания. В результате температура батареи постепенно повышается, и, наконец, высокотемпературный газообразный электролит. Такие ситуации, будь то взрыв горящих высокотемпературных материалов или разрыв снаряда, воздух внутри с оксидом лития, являются взрывоопасными.

Однако взрыв, вызванный внутренним коротким замыканием из-за перезарядки, не обязательно происходит во время зарядки. Возможно, когда температура батареи не настолько высока, чтобы вызвать сгорание газа, а материала недостаточно, чтобы сломать корпус батареи, потребители перестанут заряжаться и уйдут с мобильными телефонами. В это время тепло, выделяемое при коротком замыкании, медленно увеличивает температуру батареи. Через некоторое время происходит взрыв. Обычное описание потребителей состоит в том, что они берут трубку и обнаруживают, что мобильный телефон очень горячий. Он взрывается после того, как они выбрасывают телефон. Мы можем разработать взрывозащищенное решение, направленное на предотвращение перезаряда, внешнего короткого замыкания, предотвращение и повышение безопасности. Предотвращение перезаряда и внешнего короткого замыкания относится к электронной защите, которая связана с конструкцией аккумуляторной системы и сборкой аккумуляторного блока. Ключевым моментом в повышении безопасности аккумуляторных батарей является химическая и механическая защита, которые тесно связаны с заводом по производству основных аккумуляторных батарей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.