Introduksjon:
Litiumbatterierhar blitt en integrert del av hverdagen vår, og driver alt fra smarttelefoner og bærbare datamaskiner til elektriske kjøretøy og energilagringssystemer. Litiumbatterier er mye brukt, men det har vært tilfeller av branner og eksplosjoner, som, selv om de er sjeldne, har skapt bekymringer om deres sikkerhet. Å forstå faktorene som kan føre til slike hendelser er avgjørende for å sikre sikker og pålitelig bruk av litiumbatterier.
Eksplosjoner av litiumbatterier er et alvorlig sikkerhetsproblem, og årsakene til at de forekommer er komplekse og varierte, hovedsakelig inkludert interne og eksterne faktorer.
Interne faktorer
Intern kortslutning
Utilstrekkelig negativ elektrodekapasitet: Når den negative elektrodekapasiteten til den positive elektroden i et litiumbatteri er utilstrekkelig, kan ikke litiumatomene som genereres under lading settes inn i mellomlagsstrukturen til den negative elektrodegrafitten, og vil utfelles på overflaten av den negative elektroden for å danne krystaller. Langvarig akkumulering av disse krystallene kan forårsake kortslutning, battericellen utlades raskt, genererer mye varme, brenner membranen og forårsaker deretter en eksplosjon.
Vannabsorpsjon av elektrode og elektrolyttreaksjon: Etter at elektroden har absorbert vann, kan den reagere med elektrolytten og produsere luftutbuktninger, noe som kan forårsake ytterligere interne kortslutninger.
Elektrolyttproblemer: Kvaliteten og ytelsen til selve elektrolytten, samt mengden væske som injiseres under injeksjonen som ikke oppfyller prosesskravene, kan påvirke batteriets sikkerhet.
Urenheter i produksjonsprosessen: Urenheter, støv osv. som kan finnes under batteriproduksjonsprosessen kan også forårsake mikrokortslutninger.
Termisk runaway
Når det oppstår termisk runaway inne i et litiumbatteri, vil det oppstå en eksoterm kjemisk reaksjon mellom de indre materialene i batteriet, og det vil produseres brennbare gasser som hydrogen, karbonmonoksid og metan. Disse reaksjonene vil føre til nye sidereaksjoner, som danner en ond sirkel, noe som fører til at temperaturen og trykket inne i batteriet stiger kraftig, og til slutt fører til en eksplosjon.
Langvarig overlading av battericellen
Under langvarige ladeforhold kan overlading og overstrøm også føre til høy temperatur og høyt trykk, noe som igjen kan forårsake sikkerhetsfarer.
Eksterne faktorer
Ekstern kortslutning
Selv om eksterne kortslutninger sjelden direkte forårsaker termisk runaway i batteriet, kan langvarige eksterne kortslutninger føre til at svake tilkoblingspunkter i kretsen brenner, noe som igjen kan forårsake mer alvorlige sikkerhetsproblemer.
Ekstern høy temperatur
Under høye temperaturer fordamper elektrolyttløsningsmidlet i litiumbatterier raskere, elektrodematerialene utvider seg og den indre motstanden øker, noe som kan forårsake lekkasje, kortslutninger osv., som igjen kan forårsake eksplosjoner eller branner.
Mekanisk vibrasjon eller skade
Når litiumbatterier utsettes for sterk mekanisk vibrasjon eller skade under transport, bruk eller vedlikehold, kan membranen eller elektrolytten i batteriet bli skadet, noe som kan føre til direkte kontakt mellom metallisk litium og elektrolytt, noe som utløser en eksoterm reaksjon og til slutt fører til eksplosjon eller brann.
Ladeproblem
Overlading: Beskyttelseskretsen er ute av kontroll eller deteksjonsskapet er ute av kontroll, noe som fører til at ladespenningen er høyere enn batteriets nominelle spenning. Dette fører til nedbrytning av elektrolytt, voldsomme reaksjoner inne i batteriet og rask økning i batteriets indre trykk, noe som kan forårsake eksplosjon.
Overstrøm: For høy ladestrøm kan føre til at litiumioner ikke får tid til å feste seg i polstykket, og at litiummetall dannes på overflaten av polstykket, som trenger inn i membranen og forårsaker en direkte kortslutning mellom de positive og negative polene og eksplosjon.
Konklusjon
Årsakene til eksplosjoner i litiumbatterier inkluderer interne kortslutninger, termisk runaway, langvarig overlading av battericellen, eksterne kortslutninger, eksterne høye temperaturer, mekanisk vibrasjon eller skade, ladeproblemer og andre aspekter. Derfor er det nødvendig å overholde relevante sikkerhetsforskrifter strengt når man bruker og vedlikeholder litiumbatterier for å sikre batteriets sikkerhet og stabilitet. Samtidig er styrking av sikkerhetstilsyn og forebyggende tiltak også viktige virkemidler for å forhindre eksplosjoner i litiumbatterier.
Heltec Energy er din pålitelige partner innen produksjon av batteripakker. Med vårt utrettelige fokus på forskning og utvikling, kombinert med vårt omfattende utvalg av batteritilbehør, tilbyr vi komplette løsninger for å møte de stadig utviklende behovene i bransjen. Vår forpliktelse til kvalitet, skreddersydde løsninger og sterke kundesamarbeid gjør oss til det foretrukne valget for batteripakkeprodusenter og -leverandører over hele verden.
Hvis du har noen spørsmål eller ønsker å lære mer, ikke nøl med åta kontakt med oss.
Forespørsel om tilbud:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Publisert: 24. juli 2024