Explodieren Lithium-Ionen-Batterien leicht?

Solange es sich um eine Lithiumbatterie handelt, besteht Explosionsgefahr, dies ist jedoch eine geringe Risikowahrscheinlichkeit. Sobald es jedoch explodiert, wird die Leistung der Lithiumbatterie mit einer größeren Kapazität immer explosiver.

Berechnen Sie eine vollständig geladene ternäre Lithiumbatterie mit 2,6 Ah 18650 und einer Ladung von 2,6 * 3,65 * 3,6 = 34,164 kJ. Die von der Mündung einer allgemeinen Pistole erzeugte Energie beträgt etwa 2,2 Kilojoule. 1 Joule entspricht der Arbeit, die ausgeführt wird, wenn die Kraft von 1 Newton das Objekt um 1 Meter in Kraftrichtung bewegt. Innerhalb von 50 Metern Entfernung von der Pistole können Sie also leicht Feinde töten. Denken Sie darüber nach, ein Tesla muss mehr als 7.000 Lithiumbatterien mit 3,4 Ah 18650 verwenden.

Eine wichtige Ursache für die Batterieexplosion ist der Kurzschluss der Batterie (dh es befindet sich kein Elektrogerät in dem Stromkreis, in dem sich die Batterie befindet, so dass der Strom in der Batterie zu groß ist) und ob die Batterie kurzgeschlossen ist. Stromkreis oder Überladung (die Lithiumbatterie explodiert eine andere) Ein wichtiger Anreiz, dh die Batterieladespannung ist höher als die festgelegte Obergrenze, führt dazu, dass sich in kurzer Zeit eine große Menge Wärme und Gas in der Lithiumbatterie ansammelt (das Lithium) Die Batterie erzeugt Gas, wenn sie funktioniert.) Um den Druck abzubauen, aktiviert die Lithiumbatterie entweder die interne Druckentlastungsvorrichtung. Wenn der Druck zu hoch ist, reißt sie direkt das äußere Gehäuse. In beiden Fällen kann die Das interne Material der Batterie kommt direkt mit der Luft in Kontakt und verursacht eine Verbrennung. In schweren Fällen explodiert es. Alles in allem ist die Wärme außer Kontrolle geraten.

Wie bereits erwähnt, hat die Explosion von Lithiumbatterien zwei wichtige Ursachen: eine ist ein Kurzschluss und eine Überladung. Der Kurzschluss ist leicht zu verstehen, dh die Batterie steht in direktem Kontakt mit den positiven und negativen Elektroden. Erstens ist in kurzer Zeit die durch einen Kurzschluss in einem kleinen Bereich erzeugte Wärme tatsächlich sehr gering und verursacht kein thermisches Durchgehen. Der Batteriekern selbst ist mit einem explosionsgeschützten Ventil ausgestattet. Wenn der Innendruck der Batterie einen bestimmten Wert überschreitet, wird das explosionsgeschützte Ventil geöffnet und die Wärme wird schnell abgeführt. Das zweite ist, dass das normale Batterieladegerät vor Überladung geschützt ist und den Ladevorgang beendet, wenn die Batteriespannung einen bestimmten Wert erreicht. Der dritte Kern selbst ist eine Stahlhülle und hat einen guten Schutz.

Wird nicht explodieren

lithium-polymer-batterien verbrauchen lange Zeit ein Gas, so dass sie anschwellen.

Ab einem bestimmten Grad leckt die Dichtung des Batteriegehäuses und ist daher immer noch nicht gut.

Warum einen Lithium-Ionen-Akku verwenden? Lithium-Ionen-Batterien haben viele Vorteile gegenüber anderen Arten von wiederaufladbaren Batterien, von denen die wichtigste die Energiedichte ist. Die Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien bestehen im Allgemeinen aus Lithiumverbindungen und Graphit (reiner Kohlenstoff), die beide sehr leichte Materialien sind. Das Lithium ist auch ein sehr reaktives Element, so dass mehr Atome in den Bindungen gespeichert werden können. Wenn Sie sie zusammenzählen, befindet sich der Lithium-Ionen-Akku im vorhandenen Akku. Wenn Sie die gleiche Menge an gespeichertem Strom haben möchten, ist er der leichteste und für Mobiltelefone, Laptops, Digitalkameras und andere tragbare Gegenstände geeignete. Darüber hinaus haben Lithiumionen keinen Memory-Effekt, was bedeutet, dass Lithium-Ionen-Batterien nicht erst den Strom zum Aufladen entladen müssen und die Speicherkapazität nicht zu stark abnimmt, etwa 0,1% des Stroms pro Monat (unter Berücksichtigung des Bedarfs an Schutzschleifen) Nur 5% der Nickel-Metallhydrid-Batterien werden um ca. 20% pro Monat reduziert. Schließlich kann es noch hunderte Male zum Laden und Entladen verwendet werden.

Lithium-Ionen-Batterien haben jedoch auch Nachteile. Das wichtigste ist, dass die gesamte Speicherleistung (maximale Leistung) mit zunehmender Werkszeit abnimmt - selbst wenn Sie keine Lithium-Ionen-Batterien verwenden, wird die maximale Speicherleistung der Batterie nach 2 ~ stark reduziert 3 Jahre. Kann nicht verwendet werden, daher ist "Kaufen und Setzen" völlig falsch. Zweitens sind Lithium-Ionen-Batterien sehr heiß, und der Effekt der Reduzierung der maximalen Menge an gespeichertem Strom in einer Hochtemperaturumgebung wird beschleunigt. Dieser Teil wird später ergänzt. Darüber hinaus befürchten Lithium-Ionen-Batterien eine Überentladung. Sobald die Entladung einen bestimmten Wert überschreitet, wird der Strom möglicherweise nicht mehr aufgeladen. Natürlich können Lithium-Ionen-Batterien auch explodieren, was jedem bekannt ist.

Warum explodiert eine Lithium-Ionen-Batterie? Dies sollte aus seiner Chemie diskutiert werden ... Lithium-Ionen-Batterie Chemie Xiao Jiang ist nicht zu tief an diesem Ort (in der Tat ist es nicht vollständig zu verstehen, orz), aber in einfachen Worten, Lithium-Ionen-Batterie ist die gleiche wie alle wiederaufladbare Batterien. Es gibt ein positives Elektrodenmaterial und ein negatives Elektrodenmaterial, wobei das positive Elektrodenmaterial üblicherweise Lithiumkobaltoxid (LiCoO2) ist und das negative Elektrodenmaterial viele Arten aufweist, den häufigsten Graphit (Kohlenstoff). Während des Ladens schwimmen die Lithiumionen im Lithiumkobaltoxid durch den Zwischenelektrolyten und haften an der negativen Elektrode, während die Entladung (oben) vom Kohlenstoff der negativen Elektrode zur Seite des Lithiumkobaltoxids entgegengesetzt ist.

In einer Lithium-Ionen-Batterie mit Graphit als negativer Elektrode werden eine Schicht aus Lithiumkobaltoxid, eine Schicht aus Elektrolyt, die eine Schicht aus Graphit enthält, und eine Schicht aus Graphit in einer Gruppe verwendet. In der dünnen Batterie der Handybatterie ist das Innere eine solche Schicht, und im Notebook wird das Material des Stücks normalerweise in eine zylindrische Form gerollt, die zu einer Sache wie die Batterie Nr. 3 wird. In Lithium-Ionen-Batterien sind nicht die beiden Elektroden die größte Gefahr, sondern das organische Elektrolytlösungsmittel in der Mitte mit den brennbarsten Ethern. Wenn die Batterie aus irgendeinem Grund kurzgeschlossen wird, wird die Energie in der Batterie für kurze Zeit in Form von Wärme freigesetzt, wobei diese Ether als Lösungsmittel entzündet werden und eine Explosion verursachen.

Während der Überentladung reagieren Lithiumionen direkt mit Lithiumkobaltoxid unter Bildung von Lithiumoxid und Kobaltoxid. Diese Reaktion ist irreversibel, daher entspricht eine überentladene Lithium-Ionen-Batterie einer Erstattung.

Ist eine Lithium-Ionen-Batterie sehr leicht zu explodieren? Die Erfahrung, die ich bei ITRI gemacht habe, war: "Wie ist es so schwierig!" Am ITRI installierten sie eine Maschine, die die leere Batterie mit einem Bohrer durchbohrte. Grundsätzlich muss es neu und voll aufgeladen sein. Die Batterie hat die größte Explosionsgefahr. Solange es für einen bestimmten Zeitraum verwendet wird, wird nicht nur die maximale Spannung stark reduziert, sondern auch die im Inneren verwendeten Materialien werden "passiviert" und weniger reaktiv. Wir haben viele alte Batterien vorbereitet, die explodieren können. Was wir nicht erwartet hatten, war, dass nicht nur alle alten Batterien nicht explodierten, sondern auch die neuen Batterien nicht explodieren mussten. Bedeutet dies, dass es sicherer ist, eine gebrauchte Batterie zu kaufen? XD

Aber die Explosion ist eine Sache. Wir sehen immer noch eine sehr schreckliche Temperatur vom Thermometer an der Sonde. Nach dem Kurzschluss der Batterie liegt die Innentemperatur häufig über 100 Grad. Es ist unmöglich, sich in einer Hosentasche so wohl zu fühlen.

Was sind die Sicherheitsmaßnahmen für Lithium-Ionen-Batterien? Um eine Überhitzung oder sogar Explosion von Lithium-Ionen-Batterien zu vermeiden, verfügen moderne Lithium-Ionen-Batterien über viele Selbstschutzmechanismen. Erstens verfügt jeder Lithium-Ionen-Akku (oder im Fall eines Laptops der gesamte Akku) über einen eingebauten Steuerchip, der die Batteriespannung überwacht (der Akku überwacht jede der Batterien). Die individuelle Spannung) und Temperatur außerhalb des eingestellten Bereichs schaltet sich der Chip automatisch aus. Darüber hinaus ist jede Batterie mit Entlüftungsöffnungen ausgestattet, so dass das durch die hohe Temperatur erzeugte Gas reibungslos entladen werden kann, ohne dass sich eine Explosion ansammelt.

Diese Schutzmaßnahmen reichen für Batterien aus, die nicht physisch beschädigt sind. Was ist jedoch, wenn Lithiumbatterien beschädigt sind (z. B. durchstoßen)? Dies ist die Stärke der neu entwickelten STOBA-Batterie des Instituts. Die STOBA-Batterie enthält ein "Polymermaterial in Nanogröße" im Elektrolyten. Beim Erhitzen polymerisiert das Polymermaterial zu einem Film mit Barriereeffekt, verhindert den Fluss von Lithiumionen und schneidet die Kurzschlussbatterie ab. Erhitzen Sie den Akku weiter. Diese Technologie verhindert nicht nur, dass die Batterie explodiert, sondern auch, dass die Batterie überhitzt. Die meisten Experimente, die wir gesehen haben, überschreiten nicht 60 Grad Celsius - es wird immer noch heiß sein, aber es besteht zumindest keine Gefahr, dass sich umgebende brennbare Stoffe entzünden.

Die anderen beiden Faktoren, die die Reduzierung des Stromspeichers beeinflussen, sind die Temperatur, und zweitens ist die Batterie voll. Unabhängig davon, was Sie tun (oder nicht tun), nimmt die Gesamtspeicherkapazität der Lithiumbatterie ständig ab, aber die hohe Temperatur und die volle Ladung beschleunigen den Rückgang. Daher trägt der Kauf eines weniger begeisterten Notebooks nicht nur positiv zur Fruchtbarkeit bei, sondern verlangsamt auch die Speicherkapazität des Akkus. Wenn der Computer über die entsprechenden Einstellungen verfügt, kann das Laden des Akkus auf acht Minuten die Geschwindigkeit der Speicherkapazität auf die Hälfte reduzieren. Wenn Sie den Akku jedes Mal aufladen, können Sie ihn ein Jahr später 4 Stunden lang betreiben. Der Computer kann nur 2 Stunden lang laufen, dann wird der Akku jeweils nur auf acht Minuten aufgeladen, und der Computer kann nach einem Jahr 3 Stunden lang laufen.

Die Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien bestehen im Allgemeinen aus Lithiumverbindungen und Graphit (reiner Kohlenstoff), die beide sehr leichte Materialien sind. Das Lithium ist auch ein sehr reaktives Element, so dass mehr Atome in den Bindungen gespeichert werden können. Wenn Sie sie zusammenzählen, befindet sich der Lithium-Ionen-Akku im vorhandenen Akku. Wenn Sie die gleiche Menge an gespeichertem Strom haben möchten, ist er der leichteste und für Mobiltelefone, Laptops, Digitalkameras und andere tragbare Gegenstände geeignete. Darüber hinaus haben Lithiumionen keinen Memory-Effekt, was bedeutet, dass Lithium-Ionen-Batterien nicht erst den Strom zum Aufladen entladen müssen und die Speicherkapazität nicht zu stark abnimmt, etwa 0,1% des Stroms pro Monat (unter Berücksichtigung des Bedarfs an Schutzschleifen) Nur 5% der Nickel-Metallhydrid-Batterien werden um ca. 20% pro Monat reduziert. Schließlich kann es noch hunderte Male zum Laden und Entladen verwendet werden. Lithium-Ionen-Batterien haben jedoch auch Nachteile.