Анализ на видове експлозия на литиево-йонни батерии

Има три вида експлозия на батерията: външно късо съединение, вътрешно късо съединение и презареждане. Външното тук се отнася до външната страна на клетката, включително късото съединение, причинено от лоша вътрешна изолация на батерията.

Когато има късо съединение извън клетката и електронният компонент не успее да прекъсне веригата, вътре в клетката ще се генерира висока топлина, което ще доведе до изпаряване на част от електролита и разширяване на корпуса на батерията. Когато вътрешната температура на батерията достигне 135 градуса, висококачествената диафрагмена хартия ще затвори порите, ще прекрати или почти ще прекрати електрохимичната реакция, ще доведе до рязък спад на тока и бавно падане на температурата, като по този начин ще избегне експлозията . Въпреки това, ако скоростта на затваряне на порите е твърде слаба или ако порите изобщо не са затворени, температурата на батерията ще продължи да се покачва, повече електролит ще се изпари и накрая обвивката на батерията ще бъде счупена или дори температурата на батерията ще бъде повдигнат, за да накара материала да изгори и експлодира. Вътрешното късо съединение се причинява главно от разкъсване на медно и алуминиево фолио, проникващо през диафрагмата, или от дендритен кристал на литиев атом, проникващ през диафрагмата. Тези малки иглоподобни метали ще причинят микрокъсо съединение. Тъй като иглата е много тънка и има определена стойност на съпротивление, токът не е непременно голям.

Медно алуминиево фолио се получава по време на производствения процес. Наблюдаваното явление е, че изтичането на батерията е твърде бързо и повечето от тях могат да бъдат отстранени от фабриката за клетки или фабриката за сглобяване. Освен това, тъй като ръбът е малък, понякога той ще изгори, което ще накара батерията да се върне към нормалното. Следователно вероятността от експлозия, причинена от микро късо съединение на резеца, не е висока. Подобно твърдение може да се види от факта, че често има лоши батерии с ниско напрежение малко след зареждане във всяка клетъчна фабрика, но има малко експлозии, което е статистически подкрепено. Следователно експлозията, причинена от вътрешно късо съединение, се причинява главно от презареждане. Тъй като след презареждане, иглоподобни литиеви метални кристали са навсякъде по полюсната част, точките на пробиване са навсякъде и микрокъсите съединения се появяват навсякъде. Следователно температурата на батерията постепенно ще се повиши и накрая високата температура ще причини електролитен газ. В този случай, независимо дали материалът гори и експлодира поради висока температура, или обвивката първо е счупена, което води до навлизане на въздух и предизвикване на яростно окисляване с литиев метал, експлозията завършва.

Въпреки това експлозията, причинена от вътрешно късо съединение, причинено от презареждане, не е задължително да се случи по време на зареждане. Възможно е, когато температурата на батерията не е достатъчно висока, за да изгори материалът и генерираният газ не е достатъчен, за да счупи обвивката на батерията, потребителят ще спре зареждането и ще извади мобилния телефон от вратата. По това време топлината, генерирана от множество микрокъси съединения, бавно повишава температурата на батерията. След известно време настъпва експлозията. Общото описание на потребителите е, че когато вдигнат мобилния телефон, го намират за много горещ, а когато го изхвърлят, той експлодира.

Въз основа на горните типове експлозия, можем да се съсредоточим върху предотвратяването на презареждане, предотвратяването на външно късо съединение и подобряването на безопасността на клетката. Сред тях предотвратяването на презареждане и предотвратяването на външно късо съединение принадлежат към електронната защита, която има страхотна връзка с дизайна на акумулаторната система и монтажа на батерията. Ключът към подобряване на безопасността на батерийните клетки е химическата и механична защита, която е тясно свързана с производителя на батерийната клетка.