Kodėl ir kaip susprogdinti ličio jonų baterijas

Tikriausiai visi prisimena apie sensacinga istorija su savaiminio uždegimo ir net sprogimo baterijų 7 pastaba telefonų iš Samsung. Taigi, tai ne tik problema būtent su šio telefono modelio ir ji yra daugiau ar mažiau teisinga visų ličio-jonų baterijas.

Juk internete čia ir ten galima rasti, pavyzdžiui, giroskuter, elektrosamokat arba telefonu įkrovimo staiga pūsti ir liepsnoja filmą.

Šiame straipsnyje aš noriu jums pasakyti, kodėl tai vyksta, ir ką daryti, kad sumažinti savaiminio užsidegimo rizika yra jūsų įtaisą su šiuo baterijos tipo.

Kokia yra problema

Taigi, tam, kad suprasti gaisro priežastis, tarkim kelis žodžius apie tokių baterijų struktūrą.

Li-jonų baterijos yra pagamintas iš anodo ir katodo poros, kurios yra atskirtos porėtos polimero separatoriaus. Daugeliu atvejų, veiklioji medžiaga yra katodo pereinamojo metalo oksidai su įdėtos į kristalinės struktūros ličio jonų. Panaudojimas anodo grafito.

Į baterijos elektrolito paprastai yra pagamintas iš sprendimų ličio druskų. Taigi tuo pradinį mokestį į integracijos procesą dėl ličio anodo elektrodų gamykla (iš iš esmės jonų laidžios apsauginį sluoksnį susidaro anodo) (SEI), suformuota iš skyla elektrolito. Susikūrė barjeras apsaugo elektrodus nuo žalingų reakcijų su elektrolitu.

Daugeliu atvejų, savęs uždegimo baterijos priežastis yra banali trumpojo jungimo pačioje ląstelėje. Dėl šios priežasties formavimo elektros kontakto tarp elektrodų gali būti:

1. Mechaninių pažeidimų elementas. Tarkime, jūs lašas savo telefoną ar baterija ant grindų, ir taip pakenkti vidaus struktūrą baterija.
2. Gamykla santuoka. Net ir iš robotų gamybos metų niekas neapsaugotas nuo banalios, kad gamybos defektų, tokių kaip nepakankamas tiksliai elektrodai buvo iškirpti arba gavo metalo dalis tarp katodo ir anodo, todėl žalos separatorius.
3. Daigumas ličio metalo (dendritų). Šis reiškinys įvyksta per greito vykdymo ar įkrovimo, kai ličio jonų tiesiog neturi laiko būti integruotas į anodo kristalų ir derinant ją (anodinio) kristalų augimo procesas prasideda, kuris veda į žalos separatorius.

Taigi vienas iš pirmiau išvardytų priežasčių sukėlė trumpąjį jungimą. Pažiūrėkime, kas vyksta šalia.

plėtros savaiminį užsidegimą

Trumpasis jungimas įvyko elemento, šis faktas baterija prasideda, kai šildymo procesas ir temperatūra pasiekia 70-90gradusov Celsijaus, jonų laidžios barjeras prasideda blogėja anodo.

Po to, ličio, integruotas į anodo, reakcijos prasideda šiame procese elektrolito įvyksta lakiųjų dujų, etano, metano, etileno, išskyrimą ...

Taigi, yra sprogi mišinys, tačiau yra pagrindinis ingredientas gaisro - deguonies.

Visa tai cheminių kokteilių uŀverda į uždarytą sandariame korpuse, taip pat kaip egzoterminė reakcija, ji neišvengiamai veda prie padidinti temperatūrai ir slėgiui.

Patekęs 180-200 laipsnių Celsijaus katodo medžiagą įtraukti į reakcijos ir dėl to deguonies evoliucija vyksta. Čia šiuo metu labai, ir ten yra "sluoksniuotos" ir staigus temperatūros padidėjimas. Kartu su šiuo, skilimo elektrolito toliau (300 laipsnių Celsijaus), kuri taip pat generuoja šilumą.

Ir galutinis žingsnis šio proceso su elektrolito likučių reaguoja grafito, kuris toliau Jis kelia temperatūrą iki 600 laipsnių Celsijaus, todėl lydymo aliuminio susceptor.

Kaip apsaugoti baterijas

Žinoma, gamintojai žino apie problemą ir pateikėme keletą laipsnių apsaugos nuo galimo savaiminio užsidegimo ir tada darbo principą, daugiau galingas akumuliatorius, tuo didesnė apsaugos lygį jame.

Vienas iš apsaugos laipsnių yra separatorius, kuris temperatūra pakeliama taške tampa nepralaidi ir tokiu būdu apsaugo dendritų augti akumuliatoriaus skyriuje. Bet jei procesas sparčiai vystosi, separatorius yra ištirpsta banali.

Be baterijos yra gaminamos su integruotais vožtuvais ir saugikliai. Tokiu būdu, kai slėgis yra padidinta, ir temperatūros elektrodai yra tiesiog atjungtas nuo tinklo, ir eiti per vožtuvo suformuota dujų. Žinoma, šiuo atveju kontakto su deguonimi dujų nudegimus.

Papildomai ličio-jonų baterijos yra įrengta su valdikliai, jutikliai, ir taip įkrovimo Balansavimo. D.

Kaip jūs turbūt jau suprato, kad labiausiai pavojingas elementas iš ličio-jonų baterija statybai yra elektrolito, kuris yra tiesiog suskirstyti į šiuos ir deginimas ir sprogstančių dujų. Iki šiol visa mokslininkų komanda aktyviai ieško perspektyvią alternatyvą, tačiau iki šiol tai nėra.

Kaip straipsnyje, tada su jumis patinka. Dėkojame už Jūsų dėmesį!