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 powszechnie stosowane, ale zdarzały się przypadki pożarów i wybuchów, które, choć rzadkie, budzą obawy o ich bezpieczeństwo. Zrozumienie czynników, które mogą prowadzić do takich incydentów, ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpiecznego i niezawodnego użytkowania baterii litowych.
Wybuchy baterii litowych stanowią poważne zagrożenie bezpieczeństwa. Przyczyny ich występowania są złożone i zróżnicowane, a w ich skład wchodzą głównie czynniki wewnętrzne i zewnętrzne.
Czynniki wewnętrzne
Zwarcie wewnętrzne
Niewystarczająca pojemność elektrody ujemnej: Gdy pojemność elektrody ujemnej elektrody dodatniej akumulatora litowego jest niewystarczająca, atomy litu powstające podczas ładowania nie mogą wniknąć w strukturę międzywarstwową grafitu elektrody ujemnej i wytrącają się na powierzchni elektrody ujemnej, tworząc kryształy. Długotrwałe gromadzenie się tych kryształów może spowodować zwarcie, szybkie rozładowanie ogniwa akumulatora, generowanie dużej ilości ciepła, przepalenie membrany, a następnie wybuch.
Absorpcja wody przez elektrodę i reakcja elektrolitu: Po wchłonięciu wody przez elektrodę może ona reagować z elektrolitem, powodując wybrzuszenia powietrza, co może prowadzić do wewnętrznych zwarć.
Problemy z elektrolitem: Jakość i wydajność samego elektrolitu, a także ilość cieczy wtryskiwanej podczas wtrysku, która nie spełnia wymagań procesu, mogą mieć wpływ na bezpieczeństwo akumulatora.
Zanieczyszczenia w procesie produkcyjnym: Zanieczyszczenia, kurz itp., które mogą występować w procesie produkcji akumulatorów, mogą również powodować mikrozwarcia.
Ucieczka termiczna
W przypadku niekontrolowanego wzrostu temperatury wewnątrz akumulatora litowego, między materiałami wewnętrznymi akumulatora zachodzi egzotermiczna reakcja chemiczna, w wyniku której wydzielają się łatwopalne gazy, takie jak wodór, tlenek węgla i metan. Reakcje te prowadzą do nowych reakcji ubocznych, tworząc błędne koło, powodując gwałtowny wzrost temperatury i ciśnienia wewnątrz akumulatora, co ostatecznie prowadzi do eksplozji.
Długotrwałe przeładowanie ogniwa akumulatora
Długotrwałe ładowanie może doprowadzić do przeładowania i przetężenia, co może skutkować wysoką temperaturą i wysokim ciśnieniem, a to z kolei może stwarzać zagrożenie dla bezpieczeństwa.
Czynniki zewnętrzne
Zwarcie zewnętrzne
Chociaż zewnętrzne zwarcia rzadko są bezpośrednią przyczyną niekontrolowanego wzrostu temperatury akumulatora, długotrwałe zewnętrzne zwarcia mogą powodować spalenie słabych punktów połączeń w obwodzie, co z kolei może być przyczyną poważniejszych problemów bezpieczeństwa.
Wysoka temperatura zewnętrzna
W środowiskach o wysokiej temperaturze rozpuszczalnik elektrolitu z baterii litowych paruje szybciej, materiały elektrod rozszerzają się, a rezystancja wewnętrzna wzrasta, co może powodować wycieki, zwarcia itp., a w efekcie wybuchy lub pożary.
Wibracje lub uszkodzenia mechaniczne
Jeśli baterie litowe są narażone na silne wibracje mechaniczne lub uszkodzenia podczas transportu, użytkowania lub konserwacji, membrana lub elektrolit baterii mogą ulec uszkodzeniu, co może skutkować bezpośrednim kontaktem litowego metalu z elektrolitem, wywołując reakcję egzotermiczną, która może doprowadzić do wybuchu lub pożaru.
Problem z ładowaniem
Przeładowanie: obwód zabezpieczający lub szafka detekcyjna jest niesprawna, co powoduje, że napięcie ładowania jest wyższe niż napięcie znamionowe akumulatora, co skutkuje rozkładem elektrolitu, gwałtownymi reakcjami wewnątrz akumulatora i szybkim wzrostem ciśnienia wewnętrznego akumulatora, co może spowodować wybuch.
Nadmierny prąd: Nadmierny prąd ładowania może spowodować, że jony litu nie zdążą osadzić się w elemencie biegunowym, a metaliczny lit utworzy się na powierzchni elementu biegunowego, przenikając przez membranę i powodując bezpośrednie zwarcie między biegunem dodatnim i ujemnym oraz wybuch.
Wniosek
Przyczynami wybuchów baterii litowych są zwarcia wewnętrzne, niekontrolowany wzrost temperatury, długotrwałe przeładowanie ogniwa baterii, zwarcia zewnętrzne, wysokie temperatury zewnętrzne, drgania lub uszkodzenia mechaniczne, problemy z ładowaniem i inne czynniki. Dlatego podczas użytkowania i konserwacji baterii litowych należy ściśle przestrzegać odpowiednich przepisów bezpieczeństwa, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność baterii. Jednocześnie wzmocnienie nadzoru bezpieczeństwa i środków zapobiegawczych jest również ważnym sposobem zapobiegania wybuchom baterii litowych.
Heltec Energy to Twój zaufany partner w produkcji akumulatorów. Dzięki naszemu nieustannemu skupieniu na badaniach i rozwoju, w połączeniu z naszą szeroką gamą akcesoriów do akumulatorów, oferujemy kompleksowe rozwiązania, które odpowiadają zmieniającym się potrzebom branży. Nasze zaangażowanie w dążenie do doskonałości, dopasowane rozwiązania i silne partnerstwa z klientami sprawiają, że jesteśmy pierwszym wyborem producentów i dostawców akumulatorów na całym świecie.
Jeśli masz jakieś pytania lub chcesz dowiedzieć się więcej, nie wahaj się z nami skontaktowaćskontaktuj 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.