Cauzele exploziei bateriei cu litiu
Pe măsură ce domeniul de aplicare al bateriilor cu litiu devine din ce în ce mai largă, din când în când apar explozii ale bateriilor cu litiu. Pentru a asigura siguranța sistemului de baterii, motivele exploziei bateriei trebuie analizate cu mai multă atenție. Motivele exploziei bateriilor cu litiu sunt probabil următoarele:
1. Piesele polare ale bateriei interne cu litiu sunt foarte polarizate, provocând un scurtcircuit intern al bateriei cu litiu pentru a provoca o explozie;
2. Piesa polară a bateriei cu litiu absoarbe apa și reacționează cu electrolitul. Tamburul de gaz provoacă un scurtcircuit intern al bateriei cu litiu și provoacă o explozie;
3. Calitatea și performanța electrolitului în sine provoacă scurtcircuitul intern al bateriei cu litiu să provoace o explozie;
4. Cantitatea de lichid injectată nu poate îndeplini cerințele tehnologice la injectarea lichidului;
5. În procesul de asamblare, sudarea cu laser are performanțe slabe de etanșare și scurgeri de aer atunci când se măsoară scurgerile de aer;
6. Praful și praful din piesele polare pot cauza mai întâi microscurtcircuite;
7. Plăcile pozitive și negative sunt mai groase decât domeniul de proces, ceea ce face dificilă intrarea în carcasă;
8. Problema etanșării prin injecție de lichid, performanța slabă de etanșare a bilei de oțel duce la bombarea aerului;
9. Peretele carcasei este prea gros în materialul carcasei de intrare, iar deformarea carcasei afectează grosimea;
10. Explozie cauzată de scurtcircuit extern;
11. Temperatura excesivă a mediului exterior este, de asemenea, principala cauză a exploziei.
Tip de explozie a bateriei cu litiu
Analiza tipului de explozie Tipurile de explozie a celulei bateriei pot fi rezumate în trei tipuri: scurtcircuit extern, scurtcircuit intern și supraîncărcare. Exteriorul se referă aici la exteriorul celulei bateriei, inclusiv la scurtcircuite cauzate de designul de izolație internă slabă a acumulatorului. Când apare un scurtcircuit în exteriorul celulei și componentele electronice nu reușesc să oprească circuitul, în interiorul celulei va fi generată căldură ridicată, ceea ce va face ca o parte din electrolit să se vaporizeze și să extindă carcasa bateriei. Când temperatura internă a bateriei ajunge la 135 de grade Celsius, o hârtie cu diafragmă de bună calitate va închide porii, reacția electrochimică va fi terminată sau aproape terminată, curentul va scădea brusc, iar temperatura va scădea încet, evitând astfel o explozie. Cu toate acestea, rata de închidere a porilor este prea slabă sau porii nu sunt deloc închiși, temperatura bateriei va continua să crească, mai mult electrolit se va vaporiza și, în cele din urmă, carcasa bateriei va fi spartă și temperatura bateriei va fi chiar crescută. Materialul arde și explodează. Scurtcircuitul intern este cauzat în principal de bavurile foliei de cupru și ale foliei de aluminiu care străpunge diafragma sau de cristalele dendritice ale atomilor de litiu care străpunge diafragma.
Aceste metale minuscule asemănătoare acelor pot provoca micro-scurtcircuite. Deoarece acul este foarte subțire și are o anumită valoare a rezistenței, curentul nu este neapărat mare. Bavurile de cupru și folie de aluminiu sunt cauzate de procesul de producție. Fenomenul observabil este că bateria se scurge prea repede, majoritatea putând fi ecranate de fabrica de celule de baterie sau de fabrica de asamblare. Mai mult, din cauza bavurilor mici, acestea sunt uneori arse, ceea ce face ca bateria să revină la normal. Prin urmare, probabilitatea de explozie cauzată de micro-scurtcircuit bavuri nu este mare. Această afirmație poate fi văzută din faptul că există adesea baterii proaste cu tensiune scăzută la scurt timp după încărcare în diferite fabrici de celule de baterie, dar există puține explozii, ceea ce este susținut de statistici. Prin urmare, explozia cauzată de un scurtcircuit intern este cauzată în principal de supraîncărcare.
Deoarece, după supraîncărcare, există peste tot cristale metalice de litiu asemănătoare unui ac peste piesa polară, punctele de perforare sunt peste tot și microscurtcircuite au loc peste tot. Prin urmare, temperatura bateriei va crește treptat și, în cele din urmă, temperatura ridicată va face ca electrolitul să devină gaz. În acest caz, fie că temperatura este prea ridicată pentru a face materialul să ardă și să explodeze, fie că carcasa este mai întâi ruptă, provocând intrarea aerului și oxidarea metalului de litiu, este o explozie. Cu toate acestea, explozia cauzată de un scurtcircuit intern cauzat de supraîncărcare nu are loc neapărat în momentul încărcării. Este posibil ca atunci când temperatura bateriei să nu fie suficient de ridicată pentru a arde materialul și gazul generat să nu fie suficient pentru a sparge carcasa bateriei, consumatorul să nu se mai încarce și să scoată telefonul mobil. În acest moment, căldura generată de numeroasele micro-scurtcircuite crește încet temperatura bateriei, iar aceasta explodează după o perioadă de timp. Descrierea comună a consumatorilor este că atunci când ridică telefonul, constată că telefonul este foarte fierbinte și explodează după ce l-au aruncat.
Pe baza tipurilor de explozii de mai sus, ne putem concentra pe trei aspecte ale protecției împotriva exploziilor: prevenirea supraîncărcării, prevenirea scurtcircuitelor externe și îmbunătățirea siguranței celulelor. Printre acestea, prevenirea supraîncărcării și prevenirea scurtcircuitului extern aparțin protecției electronice, care are o relație mai mare cu proiectarea sistemului de baterii și asamblarea bateriei. Accentul îmbunătățirii siguranței celulelor bateriei este protecția chimică și mecanică, care are o relație mai mare cu producătorii de celule de baterie.
