Introduktion:
Litiumbatterierhar blivit en integrerad del av våra dagliga liv och driver allt från smartphones och bärbara datorer till elfordon och energilagringssystem. Litiumbatterier används flitigt, men det har förekommit fall av bränder och explosioner, vilka, även om de är sällsynta, har väckt oro kring deras säkerhet. Att förstå de faktorer som kan leda till sådana incidenter är avgörande för att säkerställa säker och tillförlitlig användning av litiumbatterier.
Explosioner av litiumbatterier är en allvarlig säkerhetsfråga, och orsakerna till deras förekomst är komplexa och varierande, främst inklusive interna och externa faktorer.
Interna faktorer
Intern kortslutning
Otillräcklig negativ elektrodkapacitet: När den negativa elektrodkapaciteten hos den positiva elektroden i ett litiumbatteri är otillräcklig kan litiumatomerna som genereras under laddningen inte införas i mellanskiktsstrukturen hos den negativa elektroden, utan kommer att fällas ut på ytan av den negativa elektroden och bilda kristaller. Långvarig ansamling av dessa kristaller kan orsaka kortslutning, battericellen urladdas snabbt, generera mycket värme, bränna membranet och sedan orsaka en explosion.
Elektrodens vattenabsorption och elektrolytreaktion: Efter att elektroden absorberat vatten kan den reagera med elektrolyten och producera luftutbuktningar, vilket kan orsaka ytterligare interna kortslutningar.
Elektrolytproblem: Kvaliteten och prestandan hos själva elektrolyten, liksom mängden vätska som injiceras under injektionen och som inte uppfyller processkraven, kan påverka batteriets säkerhet.
Föroreningar i produktionsprocessen: Föroreningar, damm etc. som kan finnas under batteriproduktionsprocessen kan också orsaka mikrokortslutningar.
Termisk rusning
När termisk rusning sker inuti ett litiumbatteri, uppstår en exotermisk kemisk reaktion mellan batteriets inre material, vilket resulterar i att brandfarliga gaser som väte, kolmonoxid och metan produceras. Dessa reaktioner leder till nya sidoreaktioner som bildar en ond cirkel, vilket gör att temperaturen och trycket inuti batteriet stiger kraftigt och så småningom leder till en explosion.
Långvarig överladdning av battericellen
Under långvariga laddningsförhållanden kan överladdning och överström också leda till hög temperatur och högt tryck, vilket i sin tur kan orsaka säkerhetsrisker.
Externa faktorer
Extern kortslutning
Även om externa kortslutningar sällan direkt orsakar termisk rusning i batteriet, kan långvariga externa kortslutningar orsaka att svaga anslutningspunkter i kretsen brinner, vilket i sin tur kan orsaka allvarligare säkerhetsproblem.
Extern hög temperatur
I miljöer med hög temperatur avdunstar elektrolyten i litiumbatterier snabbare, elektrodmaterialet expanderar och det inre motståndet ökar, vilket kan orsaka läckage, kortslutningar etc., vilket kan orsaka explosioner eller bränder.
Mekanisk vibration eller skada
När litiumbatterier utsätts för starka mekaniska vibrationer eller skador under transport, användning eller underhåll kan batteriets membran eller elektrolyt skadas, vilket resulterar i direkt kontakt mellan metalllitium och elektrolyt, vilket utlöser en exoterm reaktion och i slutändan leder till explosion eller brand.
Laddningsproblem
Överladdning: Skyddskretsen är okontrollerad eller detektionsskåpet är okontrollerat, vilket gör att laddningsspänningen blir högre än batteriets nominella spänning, vilket resulterar i elektrolytnedbrytning, våldsamma reaktioner inuti batteriet och snabb ökning av batteriets inre tryck, vilket kan orsaka explosion.
Överström: För hög laddningsström kan göra att litiumjoner inte hinner bäddas in i polstycket, och litiummetall bildas på polstyckets yta, penetrerar membranet och orsakar en direkt kortslutning mellan de positiva och negativa polerna och explosion.
Slutsats
Orsakerna till explosioner i litiumbatterier inkluderar interna kortslutningar, termisk rusning, långvarig överladdning av battericellen, externa kortslutningar, externa höga temperaturer, mekanisk vibration eller skada, laddningsproblem och andra aspekter. Därför är det nödvändigt att strikt följa relevanta säkerhetsföreskrifter vid användning och underhåll av litiumbatterier för att säkerställa batteriets säkerhet och stabilitet. Samtidigt är förstärkning av säkerhetsövervakning och förebyggande åtgärder också viktiga sätt att förhindra explosioner i litiumbatterier.
Heltec Energy är din betrodda partner inom tillverkning av batteripaket. Med vårt obevekliga fokus på forskning och utveckling, i kombination med vårt omfattande utbud av batteritillbehör, erbjuder vi helhetslösningar för att möta branschens ständigt föränderliga behov. Vårt engagemang för excellens, skräddarsydda lösningar och starka kundrelationer gör oss till det självklara valet för batteritillverkare och leverantörer över hela världen.
Om du har några frågor eller vill veta mer, tveka inte attkontakta oss.
Begäran om offert:
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
Publiceringstid: 24 juli 2024