Akun rummun kuoren ja räjähdyksen syyn analyysi

著者：Iflowpower – Fornitur Portable Power Station

Litium on pienin ja aktiivisin metalli kemikaalien kiertotaulukossa. Pieni koko, suuri kapasiteettitiheys, suosittu kuluttajien ja insinöörien keskuudessa. Kemialliset ominaisuudet ovat kuitenkin liian eloisia, mikä tuo mukanaan erittäin suuria vaaroja.

Kun litiummetalli altistuu ilmalle, se räjähtää kiivaalla hapettumisreaktiolla hapen kanssa. Turvallisuuden ja jännitteen parantamiseksi tutkijat keksivät materiaaleja, kuten grafiittia ja litiumkoboltaattia litiumatomien varastointiin. Näiden materiaalien molekyylirakenne muodostaa pienen nanometritason varastohilan, jota voidaan käyttää litiumatomien varastointiin.

Tällä tavalla, vaikka akun kotelo olisi rikki, happea pääsee sisään, eivätkä happimolekyylit ole liian suuria, eikä näitä pieniä varastoverkkoja voida koskettaa hapen kanssa räjähdyksen estämiseksi. Tämä litiumioniakkujen periaate saa ihmiset saavuttamaan turvallisuutensa ja saavuttamaan sen suuren kapasiteetin tiheyden. Kun litiumioniakku ladataan, positiivisen elektrodin litiumatomi menettää elektroneja, jotka hapettuvat litiumioneiksi.

Litiumionit menevät negatiiviselle elektrodille elektrolyyttisen nesteen kautta, menevät negatiivisen elektrodin säiliöön ja saavat elektronin, joka vähentää litiumatomia. Kun se purettiin, koko ohjelma kaatui. Akun positiivisen ja negatiivisen elektrodin estämiseksi akku lisää kalvopaperin, jossa on useita hienoja reikiä oikosulkujen estämiseksi.

Hyvä kalvopaperi voi myös automaattisesti sammuttaa pienet reiät, kun akun lämpötila on liian korkea, jotta litiumionit eivät pääse ylittymään vaaran estämiseksi. Litiumioniakun ydin alkaa kytkennällä, kun jännite on yli 4,2 V.

Ylilatauspaine on korkea, ja vaara on myös suurempi. Kun litiumakun jännite on yli 4,2 V, jäljellä oleva litiumatomien määrä positiivisessa elektrodimateriaalissa on alle puolet, ja säilytysvaihde putoaa usein, joten akun kapasiteetti laskee pysyvästi.

Jos se jatkaa lataamista, koska negatiivisen elektrodin säiliö on täytetty litiumatomilla, seuraava litiummetalli kerääntyy negatiivisen materiaalin pintaan. Nämä litiumatomit ovat haarautuneita kiteytymistä negatiivisen pinnan suunnasta litiumioniin. Nämä litiummetallikiteet kulkevat kalvopaperin läpi ja muodostavat positiivisia ja negatiivisia oikosulkuja.

Joskus akku ennen oikosulkua räjähtää ensin, koska materiaalit, kuten ylilatausprosessi, elektrolyytti ja muut materiaalit, murtavat kaasun, jolloin akun kotelo tai paineventtiili rikkoutuu, jolloin happi pääsee litiumin atomireaktioon negatiivisessa pinnassa, mikä puolestaan ​​​​räjähtää. Siksi, kun litiumioniakkua ladataan, se on asetettava jännitteen ylärajaksi siten, että samalla otetaan huomioon akun käyttöikä, kapasiteetti ja turvallisuus. Suosituin latausjänniteraja on 4.

2V. Kun litiumakku on tyhjä, on oltava jänniteraja. Jotkut materiaalit tuhoutuvat, kun akun jännite on alle 2.

4V. Myös siksi, että akku purkautuu itsestään, pidempi jännite on pienempi, joten sitä ei kannata laittaa ennen kuin 2,4 V purkautuessaan.

Litiumioniakku puretaan 3,0 V:sta 2,4 V:iin, ja vapautuvan energian osuus on vain noin 3 % akun kapasiteetista.

Siksi 3,0 V on ihanteellinen purkausjännite. Lataus- ja purkaushetkellä jänniterajan lisäksi tarvitaan myös virran raja.

Kun virta on liian suuri, litiumioni ei pääse varastoverkkoon, mikä aggregoituu materiaalin pinnalle. Kun nämä litiumionit ovat elektronisesti, materiaalin pinnalla tapahtuu litiumatomikiteytys, joka on sama kuin liiallinen varaus, joka voi aiheuttaa vaarallisia. Halkeilun sattuessa se räjähtää.

Siksi litiumioniakkujen suojaus tulisi sisällyttää: latausjännitteen yläraja, purkausjännitteen raja ja virran yläraja. Yleensä litiumioniakkukennon lisäksi tulee suojalevy, joka on tärkeä näiden kolmen suojan tarjoamiseksi. Kuitenkin kolme suojaa suojelija ei tietenkään riitä, ja maailmanlaajuinen litiumioniakku räjähdys on edelleen elämäkerta.

Akkujärjestelmän turvallisuuden varmistamiseksi sinun on analysoitava tarkemmin akun räjähdys. Akun räjähdys aiheutti 1. Sisäinen polarisaatio on suuri!

3, itse elektrolyytin laatu- ja suorituskykyongelma. 4, prosessi ei saavuta selvitystilan määrää. 5, laserhitsaus kokoonpanoprosessissa on huono, vuotaa, vuotaa, vuototesti.

6, pöly, erittäin kalvo pöly on ensin helppo johtaa mikro-oikosulkuihin, erityisiä syitä ei tunneta. 7, positiivinen ja negatiivinen levy on paksu, prosessi on paksu ja kuoreen on vaikea päästä. 8, nännin ongelma, teräspallon tiivistyskyky ei ole hyvä.

Kuviossa 9 kotelomateriaalilla on paksu vaippaseinämä, kotelon muodonmuutoksen paksuus. Akun ydinräjähdyksen räjähdysanalyysin tyyppi voidaan tiivistää seuraavasti: ulkoinen oikosulku, sisäinen oikosulku ja ylilataus. Ulkoisella järjestelmällä tarkoitetaan tässä akun ulkopuolta, joka sisältää oikosulkuja, jotka johtuvat akun huonosta eristyssuunnittelusta.

Kun oikosulku on akkukennon ulkopuolella, elektroninen komponentti ei katkea, ja akkukennon sisäpuoli kuumenee voimakkaasti, mikä johtaa osittaiseen elektrolyytin höyrystymiseen ja tukee akun kuorta. Kun akun sisäinen lämpötila on korkea 135 celsiusasteeseen, kalvon laatu sulkeutuu, sähkökemiallinen reaktio päättyy tai lähes päättyy, virta laskee ja lämpötila laskee hitaasti, mikä puolestaan ​​estää räjähdyksen. Hienon reiän sulkeutumisnopeus on kuitenkin liian heikko, tai hieno reikä ei sulje kalvopaperia, joka jatkaa nousuaan, lisää elektrolyyttiä ja viimeistelee akun kotelon ja jopa nostaa akun lämpötilaa, jotta akun lämpötila saadaan materiaalista palamaan ja räjähtämään.

Sisäinen oikosulku on tärkeä, koska kuparikalvo vetää alumiinifolion kalvoa tai litiumatomin haarat kuluttavat kalvoa. Nämä hienot neulat voivat aiheuttaa mikrooikosulkuja. Koska neula on erittäin hieno, siinä on tietty vastusarvo, joten virta ei välttämättä ole.

Kupari-alumiinifolioliima syntyy tuotantoprosessista. Lisäksi, koska häiriö on pieni, se joskus palaa, jotta akku palautuu normaaliksi. Siksi purseiden aiheuttaman räjähdyksen todennäköisyys ei ole suuri.

Tällä tavalla on mahdollista saada lyhyt akku ladattua sisäisesti kunkin kennon sisältä. Räjähdystapahtuma on kuitenkin tapahtunut, mutta sitä on tilastollisesti tuettu. Siksi sisäisten oikosulkujen aiheuttama räjähdys on tärkeä ylilatauksen vuoksi.

Koska se on neulan muotoinen litiummetallikiteytys ja se on mikrooikosulku. Siksi akun lämpötila nousee vähitellen ja lopulta korkea lämpötila elektrolyyttikaasua. Tämä tilanne, onko se liian korkea tehdä materiaalin polttava räjähdys, tai ulkokuori on ensin rikki, niin että ilma investoitu ja litiummetalli, se on räjähdys.

Tämä liiallisesta sisäisestä oikosulusta johtuva räjähdys ei kuitenkaan välttämättä tapahdu latauksen aikana. On mahdollista, että akun lämpötila ei ole korkea, jotta materiaali palaa. Kun kaasu ilmaantuu, kuluttaja ei riitä rikkomaan akun koteloa, kuluttaja lopettaa latauksen matkapuhelimen sammuessa.

Tällä hetkellä lämpö monien mikro-oikosulkujen, hitaasti nostaa akun lämpötilaa, kun aikaa, vain räjähdys. Kuluttajan yleinen kuvaus on, että hän nostaa puhelimen ja huomaa, että puhelin on kuuma ja sitten räjähti. Tietyt räjähdystyypit, voimme keskittyä räjähdysturvallisuuteen ehkäisyyn, ulkoisen oikosulun ehkäisyyn ja parantaa akun turvallisuutta kolmella tavalla.

Niistä ylikuumenemisen esto ja ulkoisen oikosulun esto kuuluvat elektroniseen suojaukseen, ja niillä on suuri suhde akkujärjestelmän suunnitteluun ja akkupakkaukseen. Sähköturvallisuuden parantamisen painopiste on kemiallisessa ja mekaanisessa suojauksessa, jolla on vahva suhde akkuytimen valmistajaan. Suunnittelunormeissa on satoja miljoonia matkapuhelimia, ja turvallisuussuojauksen epäonnistumisasteen tulee olla alle 100 miljoonaa.

Koska piirilevyn vikaprosentti on yleensä paljon suurempi kuin sata miljoonaa. Siksi akkujärjestelmää suunniteltaessa on oltava kaksi turvaviivaa. Yleinen virhe suunnittelussa on ladata akku suoraan laturilla (adaptorilla).

Tämä ylilataa suojan suojan, käsittele akun suojalevyn kokonaan. Vaikka suojuksen vikaantuvuus ei ole korkea, vaikka vikaprosentti olisi pieni, globaali on silti räjähdysonnettomuus maailmassa. Jos akkujärjestelmä pystyy syöttämään kaksi turvasuojaa, ylivirta, ylivirta syötetään, ja kunkin suojauksen vikasuhde on, jos se on kymmenesosa, kaksi suojaa voi pienentää vikasuhteen 100 miljoonaan.

Yleinen akun latausjärjestelmä on seuraava, sisältäen laturin ja akun kaksi osaa. Laturi sisältää myös kaksi osaa: adapterin ja latausohjaimen. Sovitin muuntaa vaihtovirran tasavirraksi, ja latausohjain rajoittaa tasavirran maksimivirtaa ja maksimijännitettä.

Akkupakkaus sisältää kaksi osaa suojalevystä ja akun ytimen sekä PTC:n maksimivirran rajoittamiseksi. Akkukennoa käytetään esimerkkinä. Ylilataussuojajärjestelmä on asetettu arvoon 4.

2V käyttämällä laturin lähtöjännite saavuttaa ensimmäinen puolustus, jotta akku ei kaadu, vaikka suojalevy akun vaara. Toinen suoja on suojalevyn ylijännitesuojatoiminto, joka on yleensä asetettu 4,3 V:iin.

Näin suojalevyn ei yleensä tarvitse olla vastuussa latausvirran katkaisemisesta, vain silloin, kun latausjännite on erittäin korkea. Ylivirtasuoja on vastuussa suojalevystä ja virtaa rajoittavasta kalvosta, joka on myös kaksi suojaa, estää ylivirran ja ulkoisen oikosulun. Koska ylipurkaus tapahtuu vain elektroniikkaa käytettäessä.

Siksi yleisesti on suunniteltu elektroniikkatuotteen lankalevy syötettäväksi ensin suojalle, ja akun suojalevy antaa toisen suojan. Kun elektroninen tuote havaitsee, että syöttöjännite on alle 3,0 V, se tulee sammuttaa automaattisesti.

Jos tätä ominaisuutta ei ole suunniteltu, suojalevy katkaisee purkaussilmukan, kun jännite on alhainen 2,4 V:iin. Lyhyesti sanottuna, kun akkujärjestelmä on suunniteltu, kaksi elektronista suojausta on syötettävä ylilatausta, yli- ja ylivirtaa varten.

Niistä suojalevy on toinen suoja. Poista suojus, jos akku räjähtää, se edustaa huonoa suunnittelua. Vaikka yllä oleva menetelmä tarjoaa kaksi suojaa, koska kuluttaja ostaa usein ei-alkuperäisen laturin ladatakseen, ja laturiteollisuus käyttää kustannusarvion perusteella usein latausohjainta kustannusten vähentämiseksi.

Tämän seurauksena markkinoilla on paljon huonolaatuisia latureita. Tämä tekee täyden latauksen suojan menettää ensimmäinen tapa on myös tärkein puolustuslinja. Ja ylilataus on tärkein tekijä, joka aiheuttaa akun räjähdyksen.

Siksi huonompaa laturia voidaan kutsua akun räjähdyksen kovaksi. Tietenkään kaikki akkujärjestelmät eivät käytä edellä kuvattuja menetelmiä. Joissakin tapauksissa akussa on myös latausohjaimen malli.

Esimerkiksi: monet akkutikkuja monissa kannettavissa, on latausohjain. Tämä johtuu siitä, että kannettavat tietokoneet tekevät yleensä latausohjaimet tietokoneeseen, antavat kuluttajille vain sovittimen. Siksi kannettavan tietokoneen ylimääräisessä akussa on oltava latausohjain varmistaakseen, että ulkoinen akku on turvassa sovitinta ladattaessa.

Lisäksi tuote ladataan auton tupakansytyttimellä, ja lataussäädin tehdään joskus akun sisällä. Viimeisen puolustuslinjan, jos elektroniset suojatoimenpiteet ovat epäonnistuneet, viimeisen puolustuslinjan toimittaa akku. Akun turvallisuustaso voi perustua siihen, kestääkö akku ulkoisen oikosulun ja ylilatauksen.

Koska akun räjähdys, jos sisällä on litiumatomi, räjähdyksen teho on suurempi. Lisäksi ylilataussuojalla on usein vain kuluttajista johtuva puolustuslinja, joten akun ylilatauksen estokyky kuin ulkoisen oikosulun esto on tärkeämpi.