تحليل محدد لانفجار بطارية أيون الليثيوم

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Mpamatsy tobin-jiro portable

مبدأ عمل بطارية أيون الليثيوم تتكون بطارية أيون الليثيوم من قطب موجب، وأنود، وحجاب حاجز، وإلكتروليت. يتم لف طبقة القطب الموجب والسالب معًا بإحكام، ويتم فصل الطبقة والطبقة عن العازل، ويتم غمر القطب الموجب والسالب في الإلكتروليت. تم استخدام البطاريات الأسطوانية والبطاريات المربعة كبطارية هيكلية لبطارية أيون الليثيوم تتكون من مركبين مختلفين من الليثيوم الإدخالي، على التوالي.

تتكون مادة القطب الموجب من أكسيد معدني انتقالي، وأكسيد معدني، وكبريتيد معدني، وما شابه ذلك. المادة القطبية الموجبة المستخدمة عادة في بطاريات الليثيوم أيون هي المادة الأنودية الأكثر استخدامًا لأكاسيد المعادن الانتقالية. تتكون مادة الأنود من مواد غير معدنية غير عضوية بإحكام، ومواد مركبة معدنية غير معدنية، وأكاسيد معدنية، وما شابه ذلك.

مادة قطب الفوسفات الحديد الليثيوم الإيجابية والسلبية يتم تشكيل مادة قطب الفوسفات الحديدي على المادة الموصلة التي تحدد الجهد وسعة إلكتروليت البطارية كجزء ضيق من بطارية أيون الليثيوم، وتلعب رغبة في نقل التيار أثناء شحن البطارية وتفريغها. من أجل منع غمر مادة القطب الموجب والسالب في الإلكتروليت في المحلول الكهربائي، يتم فصل مادة القطب الموجب والسالب عن مادة القطب الموجب والسالب المغمورة في الإلكتروليت. يتم أخذ LI من القطب الموجب، ويتم تضمين القطب السالب في القطب السالب، والقطب الموجب في حالة ليثيوم، ويتم توفير شحنة تعويض الإلكترونات من خلال الدائرة الخارجية لضمان توازن الشحنة.

يرتبط التفريغ بالتفريغ، ويتم إزالة الليثيوم من القطب السالب ويتم تضمينه في مادة الكاثود بواسطة الإلكتروليت. في ظل ظروف الشحن والتفريغ العادية، يتم تضمين أيونات الليثيوم وإزالتها بين المواد الكربونية الطبقية والهياكل الطبقية، وهو ما يؤدي عادةً إلى حدوث تغييرات في تباعد طبقات المواد فقط دون الإضرار ببنيتها البلورية. أثناء عملية الشحن والتفريغ، يظل التركيب الكيميائي لمادة القطب السالب دون تغيير بشكل أساسي.

إن معادلة تفاعل الأيونات أصبحت بشكل متزايد غير قادرة على إضافة تدابير أمنية داخل البطارية، حيث تسعى إلى الحصول على سعة أعلى لزيادة عمر البطارية. منذ تسويق بطاريات الليثيوم أيون تجارياً في عام 1991 وحتى هذا التاريخ، تمت إضافة آلية لزيادة سعة بطاريات الليثيوم أيون من خلال انفجار بطاريات الليثيوم أيون أربع أو خمس مرات. حتى نفهم كيف يعمل، وبالتالي يمكننا أن نفهم ما هو السبب الأصلي لانفجار بطارية أيون الليثيوم.

تعتبر عملية شحن وتفريغ بطارية نمو بلورات فرع الليثيوم عبارة عن نقل عودة لأيونات الليثيوم. أثناء الشحن، تتحول أيونات الليثيوم إلى معدن الليثيوم المدمج في القطب السالب. بشكل عام، يمكن تضمين الليثيوم في بنية الطبقة المتوسطة، والتي قد تنمو على سطح القطب بسبب عدم اليقين من النمو، وطبقة النمو لها نفس البنية المطعونة مثل الفرع، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالحجاب الحاجز للبطارية، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي داخل البطارية.

وانفجار البطارية. إذا كانت البطارية معيبة، فإن جزيئات المعدن تتصل بالقطب الموجب السالب من خلال الطبقة العازلة للبطارية، وتغير اتجاه التيار، مما يتسبب في تدهور المادة الداخلية، بحيث يفقد التفاعل الكيميائي السيطرة، ويطلق المزيد من الحرارة، ويشعل حزمة البطارية. شحن البطارية الحالية لدينا لديه نظام حماية، وبطارية ردود الفعل الجهد، مع تنبيه الشحن الزائد، مما قد يسبب الشحن الزائد، ونظام حماية البطارية أو تلف شاحن البطارية. عند حدوث الشحن، يتم إزالة أيون الليثيوم المتبقي في مادة الكاثود وترسيخه في مادة القطب السالب. إذا تم الوصول إلى الحد الأقصى من الليثيوم المدمج في القطب السالب للكربون، فإن الليثيوم الزائد سوف يترسب على مادة القطب السالب في شكل معدن الليثيوم، مما يقلل بشكل كبير من أداء استقرار البطارية.

حتى لو كان الانفجار مرتبطًا ببطارية ليثيوم أيون، فإن سعة البطارية ليست فقط هي التي شهدت تحسنًا، بل لا يمكن تجاهل الأداء الأمني ​​أيضًا. اليوم، لدى بعض مصنعي البطاريات معايير أمان عالية، حتى في الكشف عن البطاريات. نحن نفهم أنه عندما يخترق المسمار البطارية، فإنه سوف يتصل مباشرة بالطرف الموجب والسالب، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي داخلي.

كما يتم استكشاف إلكتروليت الهلام وإلكتروليت البوليمر بشكل أكبر، وخاصة تطوير إلكتروليت البوليمر، ولا يوجد تطاير إلكتروليت عضوي سائل في البطارية، مما يحسن بشكل كبير من سلامة البطارية.