Unter welchen Umständen kann ein Li-Ionen-Akku explodieren?

Im täglichen Leben wird der Li-Ionen-Akku überall verwendet, einschließlich Elektrofahrzeugen und Computer-Pufferbatterien. Li-Ionen-Akku wird Teil unseres Lebens. Es gibt viele Unfälle, die durch Li-Ionen-Akkus verursacht werden, insbesondere Explosion und Brandausbruch.

Kurzschluss und Überladung vermeiden

Die meisten Unfälle mit Li-Ionen-Akkus werden durch Kurzschlüsse verursacht. Wenn die Anode und die Kathode der Batterie unter sehr geringem Widerstand (Kurzschluss) miteinander verbunden sind, entsteht in der Batterie ein sehr starker Strom und eine hohe Wärme, was nicht nur die Lebensdauer verkürzt, sondern auch einen starken Druck in der Batterie erzeugt und führt schließlich zu äußerer Explosion und Feuerausbruch. Aufgrund des chemischen Charakters der Li-Ionen-Batterie kann die Kathode während der Überentladung nicht mehr Li-Ionen halten, so dass sie zu Lithiummetall (Dendritenlithium) werden. Das Dendritenlithium kann den Separator durchdringen, zu einem Kurzschluss führen und einen Unfall verursachen. Versuchen Sie also, Kurzschlüsse oder Überladungen im täglichen Leben zu vermeiden. Glücklicherweise verfügen die meisten digitalen Produkte in letzter Zeit über einen entsprechenden Schutz-IC, um ein Überladen zu vermeiden. Wenn die Schutzschaltung feststellt, dass der Li-Ionen-Akku vollständig aufgeladen ist, wird die Schaltung unterbrochen. Es ist jedoch besser, das Mobiltelefon oder andere Geräte nicht mit eingeschaltetem Ladegerät zu verbinden. Es ist nicht nötig, Ihr Leben mit einem Ladechip zu konkurrieren.

Es ist sehr gefährlich, die Batterie zu durchstechen.

Im Vergleich zu Kurzschluss und Überladung ist es nicht ratsam, die Batterie zu durchstechen. Das Li-Ion in der Batterie reagiert nach dem Bruch chemisch mit Sauerstoff und lodert heftig auf. Wir können das Etikett des Papierkorbs auf der Außenseite des Li-Ionen-Akkus oder anderer Geräte mit Li-Ionen-Akku leicht erkennen. Wenn der Li-Ionen-Akku verschmutzt wird, wird nicht nur die Umwelt verschmutzt, sondern es kommt auch leicht zu einem Brand.

Hochtemperaturumgebung, Erwärmung ohne Berührung und direktes Feuer führen zur Explosion und zum Brand von Li-Ionen-Akkus.

Ein heißer Sommer oder ein Auto unter der prallen Sonne bringen den Li-Ionen-Akku in eine Umgebung mit höheren Temperaturen als gewöhnlich. Versuchen Sie, Geräte mit Li-Ionen-Akku längere Zeit nicht in Umgebungen mit hohen Temperaturen zu verwenden. Obwohl es länger dauern kann, bis Explosion und Hitze entstehen, ohne den Akku zu berühren, verstärkt der Li-Ionen-Akku den Innendruck (so genannte Beule). Schalten Sie die Stromversorgung aus und verwenden Sie den Akku nicht mehr, um eine Erhöhung des Innendrucks zu vermeiden. Ersetzen Sie dann eine neue Batterie.

Die folgenden Umstände führen zu einer Explosion der Batterie:

Überladung

Der Schutzkreis verliert die Kontrolle oder der Batterietestschrank verliert die Kontrolle über 5 V, löst den Elektrolyten auf, reagiert heftig in der Batterie, der Druck steigt schnell an und explodiert schließlich.

Überstrom

Schutzschaltung verliert die Kontrolle oder Batterietestschrank verliert die Kontrolle, Li-Ion setzt sich nicht ein und wird zu Lithiummetall auf der Oberfläche des Polstücks, das durch den Separator geht. Kurzschluss zwischen Anode und Kathode verursacht Explosion (selten).

Ultraschall schweißt Kunststoff außen

Wenn der Kunststoff außen mit Ultraschall verschweißt wird, überträgt das Gerät Ultraschallenergie an die Zelle. Ultraschallenergie schmilzt den Separator in der Batterie. Kurzschluss zwischen Anode und Kathode verursacht Explosion.

Punktschweißen

Starker Strom beim Punktschweißen führt zu einem Kurzschluss im Inneren. Die Anodenverbindungskathode macht direkt einen Kurzschluss. Beide können zur Explosion führen.

Überentladung

Überentladung oder Überstromentladung (über 3C) kann die Kupferfolie leicht schmelzen und sich im Abscheider ablagern. Kurzschluss zwischen Anode und Kathode führt zur Explosion (selten).

Vibrieren und in den Boden fallen

Wenn Sie heftig vibrieren oder in den Boden fallen, versetzen sich die Polstücke innerhalb der Zelle. Kurzschluss führt zu Explosion (selten).

Nach einer Spannung über 4,2 V beginnt die Nebenwirkung zu wirken. Je höher die Überladung ist, desto gefährlicher ist sie. Die Anzahl der Li-Ionen innerhalb des Anodenmaterials beträgt nach einer Spannung über 4,2 V weniger als die Hälfte. In diesem Moment wird das Speichersystem zerstört und die Kapazität der Batterie wird für immer abnehmen. Wenn der Ladevorgang fortgesetzt wird, haftet das Lithiummetall an der Oberfläche des Kathodenmaterials, da die Speicherzelle der Kathode mit Li-Ionen gefüllt ist. Diese Li-Atome erstrecken sich von der Oberfläche der Kathode in die kommende Richtung der Li-Ionen zum Dendriten und durchdringen das Separatorpapier, was zu einem Kurzschluss zwischen Anode und Kathode führt. Manchmal kann es vor einem Kurzschluss explodieren. Dies liegt daran, dass Elektrolyt usw. Material ausbricht und Gas erzeugt, wodurch das Batterieaußen- oder Druckventil beschädigt wird. Sauerstoff gelangt in die Batterie und reagiert chemisch mit dem Li-Ion auf der Oberfläche der Kathode. Schließlich passiert eine Explosion.

Das Einstellen der Obergrenze der Spannung während des Ladevorgangs kann daher die Lebensdauer, Kapazität und Sicherheit des Akkus sicherstellen. Die theoretische Obergrenze der Ladespannung beträgt 4,2V. Während des Entladens ist auch eine Untergrenze erforderlich. Ein Teil des Materials wird zerstört, wenn die Spannung unter 2,4 V liegt. Entladen Sie den Akku erst mit 2,4 V, da sich der Akku selbst entladen kann und die Spannung mit der Zeit niedriger wird. Während des Entladezeitraums von 3,0 V auf 2,4 V kann die Entladungsenergie nur 3% der Kapazität erreichen, sodass 3,0 V eine theoretische Entladungs-Abschaltspannung ist. Außerdem ist eine Steuerung des Stroms während des Lade- und Entladevorgangs erforderlich. Das Li-Ion haftet an der Oberfläche des Materials, gelangt jedoch bei Überstrom nicht in die Speicherzelle.

Wenn das Li-Ion ein Elektron erhält, bildet sich auf der Oberfläche des Materials ein Li-Atomkristall. Es ist so gefährlich wie Überladung. Wenn die Außenseite beschädigt ist, explodiert die Batterie. Daher umfasst der Schutz des Li-Ionen-Akkus mindestens: obere Grenze der Ladespannung, untere Grenze der Entladespannung und obere Grenze des Stroms. Im Allgemeinen befindet sich im Inneren eine Schutzplatine mit Ausnahme der Zelle im Akkupack, die den oben genannten Schutz bietet. Es reicht jedoch nicht aus, nur durch die Schutzplatine zu schützen. Es kommt immer noch zu einem explosiven Unfall mit einem globalen Li-Ionen-Akku. Um die Sicherheit des Batteriesystems zu gewährleisten, müssen die Gründe für die Explosion eingehender analysiert werden.

Große interne Polarisation

Das Polstück saugt auf, reagiert chemisch mit Elektrolyt und erzeugt einen Gasballon.

Qualitäts- und Leistungsproblem des Elektrolyten

Das Volumen der injizierenden Flüssigkeit kann die technologischen Anforderungen nicht erfüllen.

Schlechte Dichtleistung beim Laserschweißen während des Montageprozesses, Luftleckage während der Gasleckageprüfung.

Staub, Staub auf dem Polstück führt zu einem Mikrokurzschluss.

Positive und negative Polstücke sind dicker als der Verarbeitungsumfang, so dass es schwierig ist, sie in die Außenseite zu stecken.

Aufgrund des Dichtungsproblems der Flüssigkeitsinjektion erzeugt eine schlechte Dichtungsleistung der Stahlkugel einen Gasballon.

Das Außenmaterial ist zu dick, um die normale Dicke zu fixieren.

Überhitzte Umgebung ist auch der Hauptgrund für die Explosion.