تذكر سبب انفجار بطارية أيون الليثيوم بشكل محدد

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

مبدأ عمل بطارية أيون الليثيوم تتكون بطارية أيون الليثيوم من القطب الموجب والقطب السالب والحجاب الحاجز والإلكتروليت. يتم لف طبقة الأقطاب الموجبة والسالبة معًا بإحكام، ويتم فصل الطبقة عن الطبقة، ويتم غمر الأقطاب الموجبة والسالبة في الإلكتروليت. تم استخدام البطاريات الأسطوانية والبطاريات المربعة كبنية بطارية ليثيوم أيون، تتكون البطارية من مركبين مختلفين من الليثيوم، موجب وسالب.

تعتبر مادة العقدة مهمة لأكاسيد المعادن الانتقالية وأكاسيد المعادن وكبريتيدات المعادن وما شابه ذلك. المواد القطبية الموجبة التجارية المستخدمة عادة في بطاريات الليثيوم أيون هي مواد الأنود الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لأكاسيد المعادن الانتقالية والمواد غير المعدنية غير العضوية المهمة والمركبات المعدنية غير المعدنية وأكاسيد المعادن وما شابه ذلك. يتم تشكيل مادة القطب الكهربائي على المادة الموصلة التي تحدد الجهد وسعة إلكتروليت البطارية كجزء مهم من بطارية أيون الليثيوم، ويلعب استخدامًا مهمًا لنقل التيار أثناء شحن البطارية وتفريغها.

من أجل منع غمر مادة القطب الموجب والسالب في الإلكتروليت بسبب بعضها البعض، يتم فصل الحجاب الحاجز الإلكتروليتي الموجب والسالب. البطارية الثانوية من نوع أيون الليثيوم هي في الواقع بطارية فقيرة بتركيز أيون الليثيوم. 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.

أصبحت معادلة تفاعل الأيونات مستحيلة بشكل متزايد لإضافة تدابير أمنية داخل البطارية، حيث تسعى الآن إلى الحصول على سعة أعلى لزيادة عمر البطارية. منذ عام 1991، تم تسويق بطارية الليثيوم أيون تجارياً حتى الآن، وقد تمت إضافة سعة طاقة بطاريات الليثيوم أيون أربع أو خمس مرات إلى آلية انفجار بطارية الليثيوم أيون. حتى نفهم كيف تعمل، وبالتالي يمكننا أن نفهم ما الذي تسببه أيونات الليثيوم.

انفجار البطارية . 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 كان هناك عيب في البطارية، فإن جزيئات المعدن تتصل بالقطب الموجب السالب من خلال الطبقة العازلة للبطارية، وتغير اتجاه التيار، مما يتسبب في تدهور المادة الداخلية، وتمكين التفاعل الكيميائي، وإطلاق المزيد من الحرارة، وإشعال حزمة البطارية. تحتوي بطارية شحن التيار لدينا على نظام حماية يغذي جهد البطارية لمنع الشحن الزائد، مما قد يتسبب في الشحن الزائد أو تلف نظام حماية البطارية أو شاحن البطارية. عند حدوث الشحن، تستمر أيونات الليثيوم المتبقية في مادة الكاثود في الإزالة والتضمين في مادة القطب السالب.

إذا تم تضمين أقصى قدر من الليثيوم 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. الآن لدى بعض مصنعي البطاريات معايير أمان عالية، حتى للكشف 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.