Warum sollte eine Lithiumbatterie außer Kontrolle geraten?

80% der Unfälle in Lithium-Ionen-Batterien werden durch Kurzschlüsse verursacht. Nach Kurzschlüssen geraten Batterien in Flammen und es werden häufig Explosionen gemeldet. Die Sicherheit von Lithiumbatterien wird erneut auf den Punkt der öffentlichen Meinung gebracht. Der Grund, warum Kurzschlüsse schwerwiegendere Folgen haben, hängt mit dem Phänomen der "außer Kontrolle geratenen Wärme" zusammen.

Die thermische Stabilität von Batteriematerialien war schon immer ein wichtiger Faktor für die Sicherheit von Lithiumbatterien. Im Vergleich zu negativen Elektrodenmaterialien wird die thermische Reaktion zwischen positiven Materialien und Elektrolyten mit geringer Energiedichte und geringer Leistungsdichte auch als Hauptursache für die thermische Durchlaufentwicklung von Batterien angesehen. Daher hat die Suche nach positiven Materialien mit besserer thermischer Stabilität werden zum Schlüssel für die Stromversorgung von Lithiumbatterien.

Im Wesentlichen ist "thermisches Durchgehen" ein positiver Energierückkopplungszyklus: Höhere Temperaturen führen zu einer Erwärmung des Systems und zu einer Erwärmung des Systems, was wiederum das System heißer macht. Thermisches Durchgehen ist ein häufiges Phänomen. Von der Betonpflege bis hin zu Sternexplosionen kann es zu thermischen Ausreißern kommen.

Es gibt mehrere Gründe für das thermische Durchgehen von Lithium-Ionen-Batterien:

1, oft überladen.

2, nicht autorisierte Änderung der Schale.

In 3 überschreitet die Umgebungstemperatur 60 ° C.

In 4 führt die Trennung von negativen und positiven Membranrissen der Lithiumionenbatterie zu einem Kurzschluss, und ein Kurzschluss führt häufig zu einem thermischen Kollaps.

Die "thermische außer Kontrolle geratene" Reaktion beinhaltet Kobaltoxidchemikalien in Lithiumbatterien. Wenn diese Chemikalie auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, erwärmt sie sich selbst und entwickelt sich dann zu einem Feuer und einer Explosion. In einigen Fällen kann der Freisetzungsdruck dieses organischen Elektrolyten dazu führen, dass die Batterie platzt. Wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt ist oder Funken ausgesetzt sind, kann es auch brennen.

Die Wahrscheinlichkeit eines thermischen Durchgehens hängt mit der Lithiumbatteriebasis zusammen. Die Produktion von Lithiumbatterien in China, Japan und der ROK steigt von Jahr zu Jahr. Insbesondere im Bereich mobiler Hände / Notebooks mit breiteren Anwendungen scheinen Batterieunfälle häufiger aufzutreten. Von 2006 bis 2011 hatten eine Reihe großer Elektronikunternehmen ähnliche Vorfälle. Seit 2012 gab es weniger kleine elektronische Produkte, aber große Anwendungen wie Unfälle in Flugzeugen werden häufig gemeldet, was Folgendes zeigt. Phänomen.

Das thermische Durchgehen und seine Stärke hängen von der Größe, Konfiguration und Anzahl der Zelleneinheiten von Lithiumbatterien ab. Lithiumbatterien haben nur wenige Lithiumzellen, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Ausbreitung der Wärme von problematischen Zellen auf andere Zellen relativ gering ist. Der riesige Akku der Boeing 787 ist eine andere Sache: Sie sind in versiegelten Metallboxen verpackt und können keine überschüssige Wärme abgeben. Wenn eine Zelle heiß genug ist, um den Elektrolyten zu entzünden, folgt der Rest der Zelle schnell.

Wenn die Batterie geladen ist, kann die Oberflächenabscheidung von metallischem Lithium sehr leicht zu verzweigten Lithiumverzweigungskristallen aggregiert werden, wodurch die Membran durchstoßen und ein direkter Kurzschluss der positiven und negativen Pole verursacht wird. Darüber hinaus ist metallisches Lithium sehr aktiv und kann direkt mit dem Elektrolyten reagieren. Sein Schmelzpunkt ist sehr niedrig. Selbst wenn der Oberflächenlithiumkristall die Membran nicht durchdringt, löst sich das metallische Lithium auf, solange die Temperatur etwas höher ist, was zu einem Kurzschluss führt. Je höher die Temperatur der Redox-Wärmereaktion des Materials ist, desto schwächer ist die Oxidationsfähigkeit des Materials, desto stärker ist die Oxidationsfähigkeit des positiven Elektrodenmaterials, desto intensiver tritt die Reaktion auf und desto wahrscheinlicher ist es, dass sie eine Sicherheit verursacht Unfall.

Lithium-Ionen-Batterien müssen unabhängig von ihrer Größe regelmäßig gewartet werden, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Alle Lithium-Ionen-Batterien sollten normalerweise etwa alle 36 Monate ausgetauscht werden. Und wenn der Akku auf 20 sinkt, sollten Sie ihn aufladen. Übermäßige Entladung kann Lithiumbatterien beschädigen und die Wahrscheinlichkeit eines "thermischen Durchgehens" und anderer Unfälle erhöhen.

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