Ursachenanalyse der Explosion von Lithium-Ionen-Batterien

Erstens verfügt der lithium-ionen-akku über Funktionen

Lithium ist das aktivste Metall mit minimalem Durchmesser im chemischen Periodensystem. Es hat ein kleines Volumen und eine hohe Kapazitätsdichte und ist daher bei Verbrauchern und Ingenieuren sehr beliebt. Zu lebhafte chemische Eigenschaften bergen jedoch ein hohes Risiko. Wenn Lithiummetall der Luft ausgesetzt ist, kann es eine intensive Oxidationsreaktion mit Sauerstoff hervorrufen und zur Explosion führen. Um die Sicherheit und Spannung zu verbessern, erfanden die Wissenschaftler die Lithiummaterialien Graphit und Kobaltsäure zur Speicherung von Lithiumatomen. Die molekularen Strukturen dieser Materialien bilden winzige Speichergitter im Nanometerbereich und können zur Speicherung von Lithiumatomen verwendet werden. Infolgedessen platzt sogar die Batteriehülle und Sauerstoff gelangt in die Batterie, aber das Sauerstoffmolekül ist zu groß, um in diese kleinen Speicher zu gelangen. Die Lithiumatome reagieren nicht mit dem Sauerstoff, so dass es nicht zu einer Explosion kommt.

Das Prinzip der Lithium-Ionen-Batterien, die Menschen gleichzeitig für ihre hohe Kapazitätsdichte sorgen, erreicht auch das Ziel der Sicherheit. Lithium-Ionen-Batterien, die Anode des Lithiumatoms, verlieren Elektronen, Oxidation für Lithium-Ionen. Lithiumionen gelangen über den Elektrolyten zur Anode in den Kathodenspeicher und haben Zugang zu einem Elektron, einer Reduktion des Lithiumatoms. Entladung, das ganze Programm auf den Kopf gestellt. Um negative direkte Berührungen und Kurzschlüsse zu vermeiden, werden die Batterien im Inneren der Batterie mit einem Membranpapier kombiniert, das viele Poren aufweist, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Gutes Membranpapier kann auch bei hohen Temperaturen sein, die Batterie schließt automatisch die Poren, lässt Lithium-Ionen undurchdringlich werden, verhindert durch Abfallbekämpfung die Gefahr.

Schutzmaßnahmen: Die Lithiumbatterie erzeugt nach Batterien mit einer Spannung von mehr als 4,2 V Nebenwirkungen. Je höher der Druck, desto höher ist auch das Risiko. Lithiumbatteriespannung höher als 4,2 V, die Anodenmaterialien innerhalb von weniger als der Hälfte der Anzahl der verbleibenden Lithiumatome, speichern normalerweise zu diesem Zeitpunkt zusammenbrechen, lassen die Batteriekapazität dauerhaft abnehmen. Wenn sich die Ladung weiter auflädt, weil die Kathode voll von Lithiumatomen ist, sammeln sich nachfolgende Anodenmaterialien mit Lithiummetall in der Oberfläche an. Diese Lithiumatome wachsen vom Lithiumion zur Kathodenoberfläche in Richtung des dendritischen Kristalls. Der Lithiummetallkristall durch das Membranpapier macht einen negativen Kurzschluss. In Kurzschlussbatterien vor der ersten Explosion kann dies manchmal daran liegen, dass Elektrolytmaterialien beim Überladen zu Gasrissen führen können, z. B. wenn das Batteriegehäuse oder das Aufblasdruckventil beschädigt werden und Sauerstoff in die Lithiumatome eindringen und sich dort ansammeln auf der Oberfläche der Kathodenreaktion, dann explodiert. Daher können Lithiumbatterien, stellen Sie sicher, dass Sie die obere Spannungsgrenze einstellen, gleichzeitig die Lebensdauer, Kapazität und Sicherheit der Batterie beeinflussen. Die ideale maximale Ladespannung von 4,2 V für die Entladespannung von Lithiumbatterien liegt unter der Untergrenze. Die Batteriespannung unter 2,4 V, ein Teil des Materials beginnt zu zerstören. Und weil sich die Batterie selbst entlädt, je länger die Spannung niedrig ist, desto besser ist die Entladung, wenn sie besser nicht 2,4 V beträgt. Die Entladung der Lithiumbatterie von 3,0 V auf 2,4 V während dieses Zeitraums machte nur etwa die Energiefreisetzung aus 3% der Batteriekapazität. Daher ist eine ideale Entladungs-Abschaltspannung von 3,0 V erforderlich. Zusätzlich zur Grenze der Spannungs- und Stromgrenzen können auch Lade- und Entladungsgrenzen erforderlich sein. Wenn der Strom zu groß ist, sammeln sich Lithiumionen, um in den Speicher zu gelangen, in der Materialoberfläche. Nachdem diese Lithiumionen für die Elektronik Lithiumatome in der Materialoberflächenkristallisation erzeugen können, hat dies mit der Überladung zu tun, wird das Risiko verursachen. Eintausend Batteriegehäuse sind zerbrochen und würden explodieren. Daher umfasst der Schutz von Lithium-Ionen-Batterien mindestens: Ladespannungsobergrenze, Untergrenze Entladespannung und Strombegrenzung. Allgemeines Lithium-Batterie-Pack Im Inneren befindet sich neben dem Lithium-Batterie-Kern eine Schutzplatine, die hauptsächlich alle drei enthält. Schutzplatine, diese drei Schutzfunktionen reichen jedoch offensichtlich nicht aus, Lithiumbatterie explodiert oder aus der ganzen Welt gelöst.

Um die Sicherheit des Batteriesystems zu gewährleisten, muss die Batterie die Ursache der Explosion sein, eine genauere Analyse.

Zweitens die Gründe für die Batterieexplosion:

In 1 ist die interne Polarisation größer;

2, Wasseraufnahme, Reaktion mit der Elektrolytgastrommel;

3, Elektrolyt selbst, die Qualität der Leistungsprobleme;

4, wenn die Flüssigkeitsinjektionsflüssigkeitsmenge die technischen Anforderungen nicht erfüllen kann;

In 5 ist der Vorbereitungsprozess der Laserschweißversiegelungsleistung schlecht, undicht. Messung der Luftdichtheitsprüfung;

6, Staub, Staubblatt zuerst kann aus unbekannten Gründen einen Mikrokurzschluss verursachen;

Fig. 7 ist ein Vorgang vom Kathodenfernrohr dick, hart in die Schale;

8, Füllstoffdichtungsproblem, Stahlkugeldichtungsleistung ist schlecht, um Gastrommel zu verursachen;

In 9 ist der ankommende Schalenwanddicke vorhanden, Schalenstärkeverformungseffekt;

Drei, Explosionsanalyse

Der Explosionstyp des Batteriekerns kann als externer Kurzschluss, interner Kurzschluss und 3 Arten von Überladung zusammengefasst werden.

Das Äußere bezieht sich auf die Batterien des Äußeren, enthält ein Batteriepack und ein schlechtes internes Isolationsdesign, das durch Kurzschluss verursacht wird. Wenn externe Batterien, elektronische Komponenten kurzgeschlossen werden und der Stromkreis nicht unterbrochen werden kann, erzeugen die Batterien im Inneren Wärme, die einen Teil der Elektrolytverdampfung verursacht, die Batteriegehäuseunterstützung. Wenn die Innentemperatur der Batterie auf 135 Grad Celsius steigt, Papier von guter Qualität, Membran schließt Poren, elektrochemische Reaktion beendet oder nahe am Ende, Strom, Temperatur sinkt langsam, dann vermeiden Sie die Explosion. Die Porenschlussrate ist jedoch schlecht, oder die Poren schließen das Membranpapier nicht, können die Batterietemperatur weiter ansteigen lassen, die Elektrolytverdampfung verstärken, schließlich das Batteriegehäuse platzen lassen und sogar die Batterietemperatur erhöhen, um das Material zu verbrennen und zu explodieren .

Interner Kurzschluss ist hauptsächlich auf die Kupferfolie und den Aluminiumfoliengrat in der Membran oder auf die von der Membran abgenutzten Lithiumatome des dendritischen Kristalls zurückzuführen. Diese winzigen nadelförmigen Metalle können einen Mikrokurzschluss verursachen. Da die Nadel sehr fein ist und einen bestimmten Widerstand aufweist, ist der Strom nicht sehr groß. Kupferfoliengrat wird im Produktionsprozess verursacht. Das beobachtbare Phänomen ist, dass die Batterie schnell ausläuft. Die meisten können das Batteriefabrik- oder Montagewerk aussortieren. Und aufgrund des winzigen Grats manchmal ausbrennen und den akku wieder normalisieren. Aufgrund des Grats ist die Mikrokurzschluss-Explosionswahrscheinlichkeit daher nicht hoch. Solche Dosen aus den Batterien im Werk sind sehr kurz nach dem Laden, Spannung auf der niedrigen Seite der schlechten Batterie, aber selten Bombenangriffe, statistisch unterstützt. Daher interner Kurzschluss durch die Explosion verursacht, vor allem wegen der Überladung. Denn nachdem sich die Füllung überall auf dem Polstück der Nadel-Lithium-Metall-Kristallisation befindet, ist der Pierce-Punkt im Falle eines Mikrokurzschlusses überall und überall. Infolgedessen steigt die Batterietemperatur allmählich an und schließlich das Hochtemperaturelektrolytgas. Diese Art von Situation, ob Hochtemperaturmaterialien, die eine Explosion verbrennen, oder die Hülle, die Luft im Inneren mit Lithiumoxid, ist explosiv.

Eine Explosion, die durch einen internen Kurzschluss wegen Überladung verursacht wird, tritt jedoch nicht unbedingt während des Ladevorgangs auf. Wenn die Batterietemperatur für die Gasverbrennung nicht so hoch ist und das Material nicht ausreicht, um das Batteriegehäuse zu beschädigen, werden die Verbraucher möglicherweise nicht mehr aufgeladen und gehen mit Mobiltelefonen aus. Zu diesem Zeitpunkt erhöht die im Mikrokurzschluss erzeugte Wärme die Batterietemperatur langsam. Nach einiger Zeit geschieht die Explosion. Die allgemeine Beschreibung der Verbraucher lautet, dass sie den Hörer abheben und feststellen, dass das Mobiltelefon sehr heiß ist. Es explodiert, nachdem sie das Telefon weggeworfen haben. Wir können eine explosionsgeschützte Lösung entwickeln, die sich darauf konzentriert, Überladung, externen Kurzschluss, Verhinderung und Sicherheitsverbesserung zu verhindern. Das Verhindern von Überladung und externem Kurzschluss gehört zum elektronischen Schutz, der sich auf das Batteriesystemdesign und die Batteriepackbaugruppe bezieht. Der entscheidende Punkt zur Verbesserung der Batteriesicherheit ist der chemische und mechanische Schutz, der in enger Beziehung zur Kernbatteriefabrik steht.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.