Einige Kenntnisse über Überhitzung und Explosion von Lithiumbatterien

Lithiumbatterien sind heutzutage in elektronischen Geräten wie Smartphones, Laptops, Elektroautos und sogar Flugzeugen weit verbreitet. Die jüngste Überhitzung und Explosion des Samsung Galaxy Note 7-Flaggschiff-Telefons hat die Verbraucher jedoch dazu veranlasst, die Sicherheit von Lithiumbatterien erneut zu prüfen.

Letzte Woche gab die Federal Aviation Administration eine Verbraucherwarnung heraus, das Note7-Telefon laut Medienberichten nicht einzuschalten, aufzuladen oder sogar in aufgegebenes Gepäck zu stecken. Viele internationale Fluggesellschaften haben ähnliche Einschränkungen. Darüber hinaus hat die Consumer Product Safety Commission Empfehlungen herausgegeben, die Aufladung von Note7-Telefonen einzustellen.

Der schwerwiegende Vorfall bei Note7 macht es erforderlich, einige Kenntnisse über Lithiumbatterien neu zu erlernen, insbesondere warum sie überhitzen oder explodieren.

Es ist Zeit, Ihnen zu sagen, was ein lithium-akku ist und warum das Samsung Note7 explodiert ist.

Was ist der Grund, warum Lithiumbatterien so beliebt sind?

Die Technologie der Lithiumbatterien unterscheidet sich grundlegend von der der Batterien Nr. 5 und Nr. 7 (z. B. in der TV-Fernbedienung). Lithiumbatterien können wiederholt aufgeladen und direkt in elektronische Geräte integriert werden. Lithiumbatterien müssen auf Lithiummaterialien basieren. Strom liefern.

Da Lithiumbatterien Strom effizient speichern und sich langsam entladen können, sind Lithiumbatterien zu sehr beliebten Batterien geworden und werden in Laptops, Smartphones und anderen Bereichen verwendet.

Im Vergleich zu anderen alten Batterietechnologien können Lithiumbatterien zwei- bis viermal so viel Strom in demselben Volumen speichern, sagte Stephen Hackney, Professor für Materialwissenschaften an der Michigan Tech University.

Wie funktioniert die Lithiumbatterie?

Wie alle Batterien müssen Lithiumbatterien zuerst elektrische Energie speichern und diese dann durch kontrollierte chemische Reaktionen allmählich freisetzen. Eine Lithiumbatterie hat zwei Elektroden, über die Elektrizität in die Batterie eintreten oder aus ihr austreten kann. Diese beiden Elektroden werden Anoden bzw. Katheter genannt.

Laien können sich diese beiden Elektroden als Plus- oder Minuszahlen für normale Batterien vorstellen. Beim Entladen mit einer Lithiumbatterie bewegen sich Lithiumionen von der Kathode zur Anode, und beim Laden bewegen sich Lithiumionen von der Anode zur Kathode.

Relevante Komponenten sind in der Lithiumbatterie vorhanden, um das Anodenmaterial vom Kathodenmaterial zu trennen. Wenn die beiden Materialien in Kontakt kommen, lösen sie eine Verbrennung oder Explosion aus.

Wie kam es zur Explosion?

Der Professor sagte, dass der Grund, warum so viel Strom in Lithiumbatterien gespeichert werden kann, darin besteht, dass Lithium ein aktives Material ist, das "mit fast jedem Material reagiert". Diese Eigenschaft kann eine Explosion verursachen.

Der Professor sagte, dass die häufigste Explosionsursache bei Lithiumbatterien ein Fehler beim Laden sei. In elektronischen Geräten, die Lithiumbatterien verwenden, gibt es häufig verwandte Software, die die Ladung der Lithiumbatterie und die Ladegeschwindigkeit festlegt. Wenn die entsprechende Einstellung falsch ist, wird die Verbindung in der Batterie instabil, und es gibt ein Problem, das Forscher als "thermisches Durchgehen" bezeichnen und das eine Verbrennung oder Explosion auslöst.

Lithiumbatterien können auch Explosionen verursachen, wenn sie zu heiß sind. Daher alarmieren einige Smartphones aktiv, wenn die Akkutemperatur zu hoch ist, und fordern die Benutzer zum Abkühlen auf.

Eine weitere Ursache für Überhitzung und Explosion ist der Herstellungsprozess oder die Nachlässigkeit des Benutzers. Wenn Sie bei der Herstellung der Batterie ein unerwünschtes Material (z. B. ein kleines Eisenblech) zurücklassen, wird die Batterie kurzgeschlossen und die Wärme verliert die Kontrolle.

Darüber hinaus verursacht das Herunterfallen der elektronischen Geräte des Benutzers Probleme mit den Trennmaterialien von Anode und Kathode in der Lithiumbatterie, was zu Überhitzung oder Explosion führt.

Was ist mit dem Note7-Akku passiert?

Bisher sieht es nach einem Herstellungsproblem aus. Samsung Electronics hatte zuvor angekündigt, dass mindestens 35 Fälle von Lithiumbatterien auf Note7-Handys aufgrund "sehr seltener Herstellungsfehler" überhitzt waren. Es ist bekannt, dass die angeblichen Prozessfehler von Samsung einen Kontakt zwischen der Anode und der Kathode verursachen.

Note7 ist erst seit zwei Wochen auf dem Markt, aber Samsung Electronics hat beschlossen, seine Produkte zurückzurufen und neue Telefone durch Kunden zu ersetzen, die es gekauft hat.

Tritt häufig eine Überhitzung der Lithiumbatterie auf?

Professor Stephen Hackney vom Michigan Institute of Technology gab gute Nachrichten und sagte, dass eine Überhitzung von Lithiumbatterien keine Seltenheit ist. Insbesondere bei elektronischen High-End-Geräten treten keine Probleme wie Prozessfehler auf, solange die Hersteller auf die Qualitätskontrolle achten.

In der Geschichte gab es jedoch viele Rückrufe von Lithiumbatterieprodukten. Im Jahr 2006 hat Dell beispielsweise 4 Millionen Laptops mit Problemen mit der Überhitzung des akkus zurückgerufen. Im Jahr 2013 musste die von Boeing aus den USA hergestellte Boeing 787 Flüge einstellen, da Berichten zufolge Lithiumbatterien im Flugzeug zu Überhitzung neigten.

Auch in diesem Sommer haben amerikanische Hersteller mehr als eine halbe Million hängende Skateboards zurückgerufen (das heißeste Geschenk im vergangenen Weihnachten), hauptsächlich aufgrund von Überhitzung und Explosionen von Lithiumbatterien.

Untersuchen die Aufsichtsbehörden überhitzte Batterien?

Gegenwärtig wurde die Sicherheit und Qualität von Lithiumbatterieprodukten von staatlichen Regulierungsbehörden und internationalen Organisationen in vielerlei Hinsicht gefordert. Dies ist auch ein Grund, warum Lithiumbatterien überhitzt sind oder explodieren.

Beispielsweise hat das US-Verkehrsministerium strenge Vorschriften für den sicheren Transport von Lithiumbatterien.

Viele Regulierungsbehörden verlangen auch, dass in der Unterhaltungselektronik vorhandene Lithiumbatterien strengen Sicherheitstests unterzogen werden. Die US-amerikanische Consumer Product Safety Commission hat in der Vergangenheit mehrere Batterie-Rückrufe organisiert und arbeitet derzeit mit Samsung Electronics zusammen, um den Note7-Rückruf in den USA durchzuführen.

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