Причини вибуху літієвої батареї
Оскільки діапазон застосування літієвих батарей стає все ширшим і ширшим, час від часу трапляються вибухи літієвих батарей. Щоб забезпечити безпеку акумуляторної системи, причини вибуху батареї повинні бути проаналізовані більш ретельно. Причини вибуху літієвих батарей, ймовірно, такі:
1. Полюсні наконечники внутрішньої літієвої батареї сильно поляризовані, що спричиняє внутрішнє коротке замикання літієвої батареї, що спричиняє вибух;
2. Полюсний наконечник літієвої батареї поглинає воду і вступає в реакцію з електролітом. Газовий барабан викликає внутрішнє коротке замикання літієвої батареї і викликає вибух;
3. Якість і продуктивність самого електроліту призводять до того, що внутрішнє коротке замикання літієвої батареї викликає вибух;
4. Кількість рідини, що закачується, не може відповідати технологічним вимогам при закачуванні рідини;
5. У процесі складання лазерне зварювання має погані характеристики герметизації та витік повітря при вимірюванні витоку повітря;
6. Пил і пил від опорних наконечників можуть спочатку викликати мікрокоротке замикання;
7. Позитивні та негативні пластини товщі, ніж технологічний діапазон, що ускладнює проникнення в оболонку;
8. Проблема герметизації впорскування рідини, погана герметизація сталевої кульки призводить до вибухання повітря;
9. Стінка оболонки занадто товста в матеріалі оболонки, що надходить, і деформація оболонки впливає на товщину;
10. Вибух, викликаний зовнішнім коротким замиканням;
11. Надмірна температура навколишнього середовища на вулиці також є основною причиною вибуху.
Літієва батарея вибухового типу
Аналіз типу вибуху Типи вибуху елемента батареї можна звести до трьох типів: зовнішнє коротке замикання, внутрішнє коротке замикання та перезаряд. Зовнішня частина тут відноситься до зовнішньої частини елемента батареї, включаючи короткі замикання, викликані поганою внутрішньою ізоляцією акумуляторної батареї. Коли на зовнішній стороні елемента відбувається коротке замикання, а електронні компоненти не можуть розірвати ланцюг, всередині елемента буде вироблятися високе тепло, що призведе до випаровування частини електроліту та розширення оболонки батареї. Коли внутрішня температура батареї досягне 135 градусів за Цельсієм, якісний діафрагмовий папір закриє пори, електрохімічна реакція буде припинена або майже припинена, струм різко впаде, і температура буде повільно знижуватися, таким чином уникаючи вибуху. Однак швидкість закриття пор занадто низька, або пори не закриті взагалі, температура батареї буде продовжувати зростати, більше електроліту буде випаровуватися, і, нарешті, оболонка батареї буде розбита, і температура акумулятора навіть підвищиться. Матеріал горить і вибухає. Внутрішнє коротке замикання в основному викликано задирками мідної та алюмінієвої фольги, що пробивають діафрагму, або дендритними кристалами атомів літію, що пробивають діафрагму.
Ці крихітні голчасті метали можуть викликати мікрокоротке замикання. Оскільки голка дуже тонка і має певне значення опору, струм не обов’язково великий. Задирини з мідної та алюмінієвої фольги виникають внаслідок виробничого процесу. Спостерігається явище полягає в тому, що батарея занадто швидко витікає, більшість з яких може бути перевірена заводом акумуляторних елементів або складальним заводом. Більш того, через дрібні задирки вони іноді підгоряються, в результаті чого батарея повертається в норму. Тому ймовірність вибуху через мікрокоротке замикання задирок невисока. Це твердження видно з того, що на різних заводах акумуляторних елементів часто бувають погані акумулятори з низькою напругою незабаром після зарядки, але вибухів мало, що підтверджується статистикою. Тому вибух, викликаний внутрішнім коротким замиканням, в основному викликаний перезарядкою.
Тому що після перезарядки на полюсному наконечнику скрізь є голчасті кристали металу літію, скрізь є точки проколу, скрізь трапляються мікрокороткі замикання. Тому температура батареї буде поступово підвищуватися, і, нарешті, висока температура призведе до газоутворення електроліту. У цьому випадку, якщо температура занадто висока, щоб спричинити горіння і вибух матеріалу, або оболонка спочатку розбита, що спричиняє проникнення повітря та окислення металу літію, це вибух. Однак вибух, викликаний внутрішнім коротким замиканням, викликаним перезарядкою, не обов’язково відбувається під час заряджання. Можливо, що коли температура батареї недостатньо висока для спалювання матеріалу, а газу, що утворюється, недостатньо, щоб розбити корпус батареї, споживач перестане заряджатися і витягне мобільний телефон. У цей час тепло, що виділяється численними мікрокороткими замиканнями, повільно підвищує температуру батареї, і через деякий час вона вибухає. Загальний опис споживачів полягає в тому, що коли вони беруть телефон, вони виявляють, що телефон дуже гарячий, і вибухають після того, як його викинуть.
Виходячи з перерахованих вище типів вибухів, ми можемо зосередитися на трьох аспектах вибухозахисту: запобіганні перезаряду, запобіганню зовнішніх коротких замикань та підвищенню безпеки елемента. Серед них захист від перезаряду та зовнішнього короткого замикання належать до електронного захисту, який має більший зв’язок з конструкцією системи акумулятора та зборкою батареї. У центрі уваги підвищення безпеки акумуляторних елементів є хімічний та механічний захист, який має тісніші стосунки з виробниками акумуляторних елементів.
