Wstęp:
Baterie litowestały się integralną częścią naszego codziennego życia, zasilając wszystko, od smartfonów i laptopów po pojazdy elektryczne i systemy magazynowania energii. Baterie litowe są szeroko stosowane, zdarzały się jednak przypadki pożarów i eksplozji, które choć rzadkie, wzbudziły obawy o ich bezpieczeństwo. Zrozumienie czynników, które mogą prowadzić do takich wypadków, ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpiecznego i niezawodnego użytkowania baterii litowych.
Wybuchy baterii litowych stanowią poważny problem bezpieczeństwa, a przyczyny ich występowania są złożone i zróżnicowane, obejmują głównie czynniki wewnętrzne i zewnętrzne.
Czynniki wewnętrzne
Wewnętrzne zwarcie
Niewystarczająca pojemność elektrody ujemnej: Gdy pojemność elektrody ujemnej elektrody dodatniej akumulatora litowego jest niewystarczająca, atomy litu powstałe podczas ładowania nie mogą zostać wstawione w strukturę międzywarstwową grafitu elektrody ujemnej i wytrącą się na powierzchni elektrody ujemnej tworząc kryształy. Długotrwałe gromadzenie się tych kryształów może spowodować zwarcie, ogniwo akumulatora szybko się rozładowuje, wytwarza dużo ciepła, spala membranę, a następnie powoduje eksplozję.
Absorpcja wody przez elektrodę i reakcja elektrolitu: Gdy elektroda wchłonie wodę, może ona wejść w reakcję z elektrolitem, powodując wybrzuszenia powietrza, co może dodatkowo spowodować wewnętrzne zwarcia.
Problemy z elektrolitem: Jakość i wydajność samego elektrolitu, a także ilość cieczy wtryskiwanej podczas wtrysku, która nie spełnia wymagań procesu, może mieć wpływ na bezpieczeństwo akumulatora.
Zanieczyszczenia w procesie produkcyjnym: Zanieczyszczenia, pył itp., które mogą powstać podczas procesu produkcji akumulatorów, mogą również powodować mikrozwarcia.
Ucieczka termiczna
Kiedy wewnątrz baterii litowej wystąpi niestabilność cieplna, nastąpi egzotermiczna reakcja chemiczna pomiędzy wewnętrznymi materiałami baterii, w wyniku której zostaną wytworzone łatwopalne gazy, takie jak wodór, tlenek węgla i metan. Reakcje te doprowadzą do nowych reakcji ubocznych, tworząc błędne koło, powodując gwałtowny wzrost temperatury i ciśnienia wewnątrz akumulatora, co ostatecznie doprowadzi do eksplozji.
Długotrwałe przeładowanie ogniwa akumulatora
W warunkach długotrwałego ładowania przeładowanie i przetężenie mogą również prowadzić do wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, co z kolei może powodować zagrożenia bezpieczeństwa.
Czynniki zewnętrzne
Zewnętrzne zwarcie
Chociaż zewnętrzne zwarcia rzadko bezpośrednio powodują niekontrolowaną temperaturę akumulatora, długotrwałe zwarcia zewnętrzne mogą spowodować przepalenie słabych punktów połączeń w obwodzie, co z kolei może spowodować poważniejsze problemy z bezpieczeństwem.
Zewnętrzna wysoka temperatura
W środowiskach o wysokiej temperaturze rozpuszczalnik elektrolitowy z akumulatorów litowych odparowuje szybciej, materiały elektrod rozszerzają się, a rezystancja wewnętrzna wzrasta, co może powodować wycieki, zwarcia itp., powodując eksplozję lub pożar.
Wibracje mechaniczne lub uszkodzenia
Gdy baterie litowe zostaną poddane silnym wibracjom mechanicznym lub uszkodzeniom podczas transportu, użytkowania lub konserwacji, membrana lub elektrolit baterii może ulec uszkodzeniu, co może skutkować bezpośrednim kontaktem metalicznego litu z elektrolitem, wywołując reakcję egzotermiczną, która ostatecznie prowadzi do eksplozji lub ogień.
Problem z ładowaniem
Przeładowanie: Obwód zabezpieczający wymknął się spod kontroli lub szafka detekcyjna wymknęła się spod kontroli, co powoduje, że napięcie ładowania jest wyższe niż napięcie znamionowe akumulatora, co powoduje rozkład elektrolitu, gwałtowne reakcje wewnątrz akumulatora i szybki wzrost napięcia wewnętrznego. ciśnienie akumulatora, co może spowodować eksplozję.
Przetężenie: Nadmierny prąd ładowania może spowodować, że jony litu nie będą miały czasu osadzić się w nabiegunniku, a na powierzchni nabiegunnika tworzy się metaliczny lit, który przenika przez membranę, powodując bezpośrednie zwarcie między biegunami dodatnim i ujemnym oraz eksplozję .
Wniosek
Przyczyny eksplozji baterii litowej obejmują wewnętrzne zwarcia, niekontrolowaną termiczną niestabilność, długotrwałe przeładowanie ogniwa baterii, zewnętrzne zwarcia, zewnętrzne wysokie temperatury, wibracje lub uszkodzenia mechaniczne, problemy z ładowaniem i inne aspekty. Dlatego podczas użytkowania i konserwacji baterii litowych należy bezwzględnie przestrzegać odpowiednich przepisów bezpieczeństwa, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność baterii. Jednocześnie wzmocnienie nadzoru nad bezpieczeństwem i środków zapobiegawczych jest również ważnym sposobem zapobiegania eksplozjom baterii litowych.
Heltec Energy jest Twoim zaufanym partnerem w produkcji akumulatorów. Dzięki nieustannemu skupianiu się na badaniach i rozwoju, w połączeniu z naszą kompleksową gamą akcesoriów do akumulatorów, oferujemy kompleksowe rozwiązania spełniające zmieniające się potrzeby branży. Nasze zaangażowanie w doskonałość, dostosowane do indywidualnych potrzeb rozwiązania i silne partnerstwa z klientami sprawiają, że jesteśmy preferowanym wyborem dla producentów i dostawców akumulatorów na całym świecie.
Jeśli masz jakieś pytania lub chcesz dowiedzieć się więcej, nie wahaj sięskontaktuj się z nami.
Zapytanie ofertowe:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Czas publikacji: 24 lipca 2024 r