Kāpēc un kā uzspridzināt litija-jonu baterijas

Droši vien visi atceras par sensacionālo stāstu ar pašaizdegšanās un pat eksplozijas baterijas piezīme 7 tālruņus no Samsung. Tātad, tas ir ne tikai problēma tieši ar šo konkrēto telefona modeli, un tas ir vairāk vai mazāk attiecas uz visiem litija-jonu baterijām.

Galu galā, internetā šeit un tur jūs varat atrast filmu, piemēram giroskuter, elektrosamokat vai telefonu uzlādēšanas pēkšņi uzpūstas un sadega.

Šajā rakstā es vēlos jums pastāstīt, kāpēc tas notiek un ko darīt, lai samazinātu risku pašaizdegšanās ir jūsu sīkrīku ar šo akumulatora veida.

Kāda ir problēma

Tātad, lai saprastu cēloni uguns, teiksim dažus vārdus par struktūru šādu baterijām.

Li-ion baterijas ir izgatavotas no pāris anodu un katodu, kas ir atdalīti ar poraina polimēra separatoru. Vairumā gadījumu, aktīvā katoda materiāls ir pārejas metālu oksīdu ar imbedded kristāla struktūrā litija jonu. Izmantošana, kā anoda grafīta.

Elektrolīts akumulatora parasti izgatavots no risinājumiem litija sāļu. Tātad pie sākotnējā apsūdzība rūpnīcā integrācijas procesā par elektrodu litija anoda (jo būtībā ion vadītspēju aizsargslāni veidojas pie anoda) (SEI), veidojas no sadalīt elektrolītu. Veido barjeru pasargā elektrodus no kaitīgām reakcijām ar elektrolītu.

Vairumā gadījumu iemesls pašaizdegšanās no akumulatora, ir banāla īssavienojums šūnā pati. Iemesls veido elektrisko kontaktu starp elektrodiem var būt:

1. Mehāniskā bojājumi elements. Pieņemsim, ka jūs piliens jūsu tālruni vai akumulatoru uz grīdas, un tādējādi bojāt iekšējo struktūru akumulatoru.
2. Factory laulība. Pat laikmetā robotu ražošanas neviens nav pasargāts no banālas uz ražošanas defektiem, piemēram, nepietiekama tieši elektrodi bija sagriezti vai ieguvuši metāla daļu starp katodu un anodu, kā rezultātā bojājumu separators.
3. Dīgtspēja litija metāla (dendrites). Šī parādība notiek pārāk strauji pildīšanu vai maksas, kad litija jonu vienkārši nav laika, lai integrēt anoda kristāla un tādējādi tā (anoda) kristālu augšanas process sākas, kas noved pie bojājumiem separators.

Tātad, viens no iepriekš minētajiem iemesliem, ir radījis īssavienojumu. Let 's redzēt, kas notiks tālāk.

attīstība pašuzliesmot

Īssavienojums notika elementa, šis fakts baterija sākas tad, kad apkures process un temperatūra sasniedz 70-90gradusov Celsija, jonu veicot barjera sāk pasliktināties anoda.

Pēc tam, litija, integrēta anoda, reakcija sākas ar elektrolītu, kā rezultātā šajā procesā, atbrīvošanu gaistošo gāzu, etāna, metāna, etilēna, utt ...

Tātad, ir sprādzienbīstams maisījums, bet ir galvenā sastāvdaļa uguns - skābekli.

Visas šīs ķīmiskās kokteiļu sāk vārīties slēgtā aizzīmogotā kamerā, kā arī par eksotermiska reakcija, tas neizbēgami noved pieaugt temperatūras un spiediena.

Pēc sasniedzot 180-200 grādiem pēc Celsija skalas katoda materiālu iekļauti reakciju un rezultātā skābekļa attīstība notiek. Šeit tieši šajā brīdī, un ir "dvesma" un pēkšņas temperatūras paaugstināšanās. Vienlaicīgi ar šo, sadalīšanās elektrolīta turpina (300 grādiem pēc Celsija), kas arī rada siltumu.

Un pēdējais solis šajā procesā ar elektrolīta līme atlikumu reaģē grafīts, kura turpmāku Tas paaugstina temperatūru līdz aptuveni 600 grādiem pēc Celsija, kā rezultātā kušanas alumīnija susceptor.

Kā aizsargāt baterijas

Protams, ražotāji ir informēti par šo problēmu un ir snieguši vairākas pakāpes aizsardzību pret iespējamu pašaizdegšanās un tad darba principu, jaudīgākas akumulatoru, jo lielāka aizsardzības pakāpi tajā.

Viens no pakāpes aizsardzību ir atdalītāju, kura temperatūra ir paaugstināta vietā kļūst necaurlaidīga, un tādējādi novērš dendrites aug akumulatora sadaļā. Bet, ja process ir strauji attīstās, separatoru izkusis banāla.

Turklāt baterijas tiek ražotas ar integrēto vārstu un drošinātājiem. Tādējādi, ja spiediens ir palielināts, un temperatūras elektrodi ir vienkārši atvienots no tīkla, un iet caur vārstu veidojas gāzes. Protams, šajā gadījumā, kura saskaras ar skābekļa gāzes apdegumus.

Papildus litija jonu baterijas ir aprīkoti ar kontrolleri, sensori, un arī tā maksas balancers. D.

Kā jūs droši vien jau sapratu Visbīstamākais elementu būvniecību litija-jonu akumulators ir elektrolīts, kas ir tikai sadalīts šajās labi dedzina un eksplodējošais gāzēm. Līdz šim, visa komanda zinātnieku aktīvi meklē dzīvotspējīgu alternatīvu, taču līdz šim tas nav klāt.

Tāpat rakstā, tad ar jums patīk. Paldies par uzmanību!