Příčiny výbuchu lithiové baterie
Jak se rozsah použití lithiových baterií rozšiřuje a rozšiřuje, čas od času dochází k explozím lithiových baterií. Aby byla zajištěna bezpečnost bateriového systému, musí být příčiny exploze baterie analyzovány pečlivěji. Důvody exploze lithiových baterií jsou pravděpodobně následující:
1. Pólové nástavce vnitřní lithiové baterie jsou vysoce polarizované, což způsobí vnitřní zkrat lithiové baterie a způsobí explozi;
2. Pólový nástavec lithiové baterie absorbuje vodu a reaguje s elektrolytem. Plynový buben způsobí vnitřní zkrat lithiové baterie a způsobí explozi;
3. Kvalita a výkon samotného elektrolytu způsobí, že vnitřní zkrat lithiové baterie způsobí výbuch;
4. Množství vstřikované kapaliny nemůže splňovat technologické požadavky při vstřikování kapaliny;
5. V procesu montáže má laserové svařování špatný těsnicí výkon a únik vzduchu při měření úniku vzduchu;
6. Prach a prach z pólových nástavců pravděpodobně nejprve způsobí mikrozkraty;
7. Pozitivní a negativní desky jsou tlustší než procesní rozsah, takže je obtížné vstoupit do pláště;
8. Problém těsnění vstřikováním kapaliny, špatný těsnicí výkon ocelové kuličky vede k vyboulení vzduchu;
9. Stěna skořepiny je v přicházejícím materiálu skořepiny příliš silná a deformace skořepiny ovlivňuje tloušťku;
10. Exploze způsobená vnějším zkratem;
11. Nadměrná venkovní teplota je také hlavní příčinou výbuchu.
Typ výbuchu lithiové baterie
Analýza typu výbuchu Typy výbuchu bateriových článků lze shrnout do tří typů: vnější zkrat, vnitřní zkrat a přebití. Vnějšek zde označuje vnější stranu bateriového článku, včetně zkratů způsobených špatnou konstrukcí vnitřní izolace bateriové sady. Když dojde ke zkratu na vnější straně článku a elektronickým součástkám se nepodaří přerušit obvod, uvnitř článku se vytvoří vysoké teplo, které způsobí odpaření části elektrolytu a roztažení pláště baterie. Když vnitřní teplota baterie dosáhne 135 stupňů Celsia, kvalitní membránový papír uzavře póry, elektrochemická reakce bude ukončena nebo téměř ukončena, proud prudce klesne a teplota bude pomalu klesat, čímž se zabrání výbuchu. Míra uzavírání pórů je však příliš nízká nebo póry nejsou uzavřeny vůbec, teplota baterie bude dále stoupat, více elektrolytu se bude odpařovat a nakonec se obal baterie rozbije a teplota baterie se dokonce zvýší. Materiál hoří a exploduje. Vnitřní zkrat je způsoben především otřepy měděné fólie a hliníkové fólie prorážejícími membránu nebo dendritickými krystaly atomů lithia prorážejícími membránu.
Tyto drobné jehlovité kovy mohou způsobit mikrozkraty. Protože jehla je velmi tenká a má určitou hodnotu odporu, proud nemusí být nutně velký. Otřepy měděné a hliníkové fólie jsou způsobeny výrobním procesem. Pozorovatelným jevem je, že baterie vytéká příliš rychle, z čehož většinu může zastínit továrna na baterie nebo montážní továrna. Navíc se kvůli malým otřepům někdy spálí, což způsobí, že se baterie vrátí do normálu. Pravděpodobnost exploze způsobené otřepovým mikrozkratem proto není vysoká. Toto tvrzení je patrné z toho, že v různých továrnách na baterie jsou často špatné baterie s nízkým napětím krátce po nabití, ale dochází k malým explozím, což dokládají statistiky. Proto je výbuch způsobený vnitřním zkratem způsoben především přebíjením.
Protože po přebití jsou všude na pólovém nástavci jehličkovité krystaly lithiového kovu, všude jsou propichovací body a všude dochází k mikrozkratům. Proto se teplota baterie bude postupně zvyšovat a nakonec vysoká teplota způsobí plynatost elektrolytu. V tomto případě, ať už je teplota příliš vysoká na to, aby způsobila spálení a explozi materiálu, nebo se skořápka nejprve rozbije, což způsobí, že vzduch vstoupí a zoxiduje lithiový kov, jde o explozi. K výbuchu způsobenému vnitřním zkratem způsobeným přebíjením však nemusí nutně dojít v době nabíjení. Je možné, že když teplota baterie není dostatečně vysoká na spálení materiálu a vytvořený plyn nestačí na rozbití pouzdra baterie, spotřebitel přestane nabíjet a vyjme mobilní telefon. V tomto okamžiku teplo generované četnými mikrozkraty pomalu zvyšuje teplotu baterie a ta po určité době exploduje. Běžným popisem spotřebitelů je, že když telefon zvednou, zjistí, že je velmi horký a po odhození exploduje.
Na základě výše uvedených typů výbuchů se můžeme zaměřit na tři aspekty ochrany proti výbuchu: zabránění přebití, zabránění vnějším zkratům a zlepšení bezpečnosti článků. Mezi nimi ochrana proti přebití a vnější zabránění zkratu patří k elektronické ochraně, která má větší vztah k návrhu bateriového systému a montáži baterie. Těžištěm zlepšování bezpečnosti bateriových článků je chemická a mechanická ochrana, která má větší vztah s výrobci bateriových článků.
