Litija jonu bateriju sprādzienu veidu analīze

Ir trīs veidu akumulatora elementu sprādziens: ārējais īssavienojums, iekšējais īssavienojums un pārmaksa. Ārpuse šeit attiecas uz šūnas ārpusi, ieskaitot īssavienojumu, ko izraisa akumulatora slikta iekšējā izolācijas konstrukcija.

Ja ārpus šūnas ir īssavienojums un elektroniskais komponents nespēj nogriezt ķēdi, kameras iekšpusē radīsies liels karstums, izraisot elektrolīta daļas iztvaicēšanu un akumulatora apvalka paplašināšanu. Kad akumulatora iekšējā temperatūra ir pat 135 °C augsta, augstas kvalitātes diafragmas papīrs aizver poras, pārtrauks vai gandrīz pārtrauks elektroķīmisko reakciju, izraisīs strāvas strauju pazemināšanos un temperatūras lēnu pazemināšanos, tādējādi izvairoties no sprādziena. Tomēr, ja poru aizvēršanas ātrums ir pārāk slikts vai ja poras vispār nav aizvērtas, akumulatora temperatūra turpinās pieaugt, iztvaikos vairāk elektrolīta, un, visbeidzot, akumulatora apvalks tiks salauzts, vai pat akumulatora temperatūra tiks paaugstināta, lai materiāls degtu un eksplodētu. Iekšējo īssavienojumu galvenokārt izraisa vara un alumīnija folijas urbums, kas iekļūst diafragmā, vai litija atoma dendrītiskais kristāls, kas iekļūst diafragmā. Šīs mazās adatas, piemēram, metāli, izraisīs mikro īssavienojumu. Tā kā adata ir ļoti plāna un tai ir noteikta pretestības vērtība, strāva ne vienmēr ir liela.

Ražošanas procesā rodas vara alumīnija folijas urbumi. Novērojama parādība ir tā, ka akumulatora noplūde ir pārāk ātra, un lielāko daļu no tām var pārbaudīt šūnu rūpnīca vai montāžas rūpnīca. Turklāt, tā kā urbums ir mazs, tas dažreiz tiks izdegts, liekot akumulatoram atgriezties normālā stāvoklī. Tāpēc sprādziena varbūtība, ko izraisa urbuma mikro īssavienojums, nav augsta. Šādu apgalvojumu var redzēt no fakta, ka bieži vien ir sliktas baterijas ar zemu spriegumu neilgi pēc uzlādes katrā šūnu rūpnīcā, taču ir maz sprādzienu, kas ir statistiski atbalstīti. Tāpēc sprādzienu, ko izraisa iekšējais īssavienojums, galvenokārt izraisa pārmaksa. Jo pēc pārmaksas adatas kā litija metāla kristāli ir visur uz staba gabala, punkcijas punkti ir visur, un visur notiek mikro īssavienojumi. Tāpēc akumulatora temperatūra pakāpeniski palielināsies, un, visbeidzot, augstā temperatūra izraisīs elektrolītu gāzi. Šajā gadījumā, neatkarīgi no tā, vai materiāls deg un eksplodē augstas temperatūras dēļ, vai arī apvalks vispirms tiek salauzts, izraisot gaisa iekļūšanu un izraisot sīvu oksidēšanos ar litija metālu, sprādziens beidzas.

Tomēr eksplozija, ko izraisa iekšējais īssavienojums, ko izraisa pārmaksa, ne vienmēr notiek uzlādes laikā. Iespējams, ka tad, kad akumulatora temperatūra nav pietiekami augsta, lai materiāls degtu, un radītā gāze nav pietiekama, lai salauztu akumulatora apvalku, patērētājs pārtrauks uzlādi un izņems mobilo tālruni no durvīm. Šajā laikā siltums, ko rada daudzi mikro īssavienojumi, lēnām palielina akumulatora temperatūru. Pēc kāda laika notiek sprādziens. Patērētāju kopējais apraksts ir tāds, ka, paņemot mobilo tālruni, viņi to uzskata par ļoti karstu, un, kad viņi to izmet, tas eksplodē.

Pamatojoties uz iepriekš minētajiem sprādzienu veidiem, mēs varam koncentrēties uz pārmaksas novēršanu, ārējā īssavienojuma novēršanu un šūnas drošības uzlabošanu. Starp tiem, pārmaksas novēršana un ārējā īssavienojuma novēršana pieder pie elektroniskās aizsardzības, kurai ir lieliska saistība ar akumulatora sistēmas dizainu un akumulatora montāžu. Galvenais, lai uzlabotu akumulatora elementu drošību, ir ķīmiskā un mehāniskā aizsardzība, kas ir cieši saistīta ar akumulatora elementu ražotāju.