Eksempel på sikkerhet, lithium-ion batteri beskyttelsestiltak og eksplosjonsårsaker

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

Litiumbasert batteri er det raskeste batterisystemet de siste 20 årene og er for tiden mye brukt i elektroniske produkter. Nylige mobiltelefoner, laptop eksplosjon i hovedsak batteri eksplosjon. Hva slags mobiltelefon og laptop-batteri fungerer, hvordan jobbe, hvorfor eksplosjon, hvordan forhindre eksplosjon.

Etter at litiumion-batterikjernen er ladet til en spenning høyere enn 4,2V, vil den begynne å vises. Overladingstrykket er høyt, og faren er også høyere.

Etter at litiumbatterispenningen er høyere enn 4,2V, er gjenværende antall litiumatomer i det positive elektrodematerialet mindre enn halvparten, og lagringsutstyret vil ofte falle, slik at batterikapasiteten har en permanent nedgang. Hvis det fortsetter å lades, siden reservoaret til den negative elektroden er fylt med et litiumatom, vil det påfølgende litiummetallet samle seg i overflaten av det negative materialet.

Disse litiumatomene vil være forgrenet krystallisering fra retningen av den negative overflaten til litiumionet. Disse litiummetallkrystallene vil passere gjennom diafragmapapir for å lage positive og negative kortslutninger. Noen ganger vil batteriet før kortslutningen eksplodere først fordi materialer som overladingsprosessen, elektrolytten og andre materialer vil knekke gassen, slik at batterihuset eller trykkventilen blir ødelagt, slik at oksygen kan komme inn i litiumatomreaksjonen i den negative overflaten, i sin tur eksploderer.

Derfor, når litiumion-batteriet er ladet, må det stilles inn til å sette den øvre spenningsgrensen til samtidig å ta hensyn til batteriets levetid, kapasitet og sikkerhet. Den mest ønskelige ladespenningsgrensen er 4,2V.

Det må være en spenningsgrense når litiumbatteriet er utladet. Noen materialer vil bli ødelagt når batterispenningen er under 2,4V.

Også fordi batteriet vil være selvutladet, jo mer lang spenning er lavere, så det er best å ikke sette det før 2,4V når det er utladet. Litiumion-batteriet er utladet fra 3.

0V til 2,4V, og den frigjorte energien utgjør kun ca. 3 % av batterikapasiteten. Derfor, 3.

0V er en ideell utladningssperrespenning. På tidspunktet for lading og utlading, i tillegg til spenningsgrensen, er grensen for strøm også nødvendig. Når strømmen er for stor, kommer ikke litiumionet inn i lagringsnettet, som vil samle seg på overflaten av materialet.

Etter at disse litiumionene er elektronisk, skjer litiumatomkrystalliseringen på overflaten av materialet, som er det samme som den overdrevne ladningen, som kan forårsake farlig. Ved sprekkdannelse vil den eksplodere. Derfor bør beskyttelsen av litiumion-batterier inkluderes: den øvre grensen for ladespenningen, utladningsspenningsgrensen og den øvre grensen for strøm.

Generelt vil det i tillegg til litium-ion battericellen være en beskyttelsesplate, som er viktig for å levere disse tre beskyttelsene. Imidlertid er de tre beskyttelsene til beskytteren åpenbart ikke nok, og den globale litium-ion batterieksplosjonen er fortsatt biografi. For å sikre sikkerheten til batterisystemet, må du gjøre en mer nøye analyse av batterieksplosjonen.

Eksplosjonsårsaker: 1, intern polarisering; 2, ekstrem tape absorpsjon, reaktiv trommel med elektrolytten; 3, kvaliteten, ytelsesproblemet til selve elektrolytten; 5, lasersveiseforseglingsytelsen i monteringsprosessen er dårlig, lekkasje når nedsenkingen er lekket; 6, støv, polar støv er først lett forårsaker mikro-kortslutning; 7, de positive og negative polene er tykkere enn prosessområdet, skallet er vanskelig; 8, merk Væskeforsegling problem, stål ball forsegling ytelse er ikke bra å forårsake gasstrommel; 9, huset materialet eksisterer tykkelse, tykkelsen av huset deformasjon; 10, er den ytre omgivelsestemperaturen også en viktig årsak til eksplosjon. Type eksplosjonstype eksplosjonsanalyse av batterikjerneeksplosjonen kan oppsummeres som ekstern kortslutning, intern kortslutning og tre typer ladninger. Det eksterne systemet refererer her til utsiden av batteriet, som inkluderer kortslutninger forårsaket av dårlig isolasjonsdesign i batteripakken.

Når en kortslutning er utenfor battericellen, er den elektroniske komponenten ikke avskåret, og det indre av battericellen vil ha høy varme, noe som resulterer i en delvis elektrolyttdamping og støtte batteriskallet. Når den interne temperaturen i batteriet er høy til 135 grader Celsius, er kvaliteten på membranen lukket, den elektrokjemiske reaksjonen avsluttes eller nesten avsluttes, strømmen faller, og temperaturen reduseres sakte, noe som igjen forhindrer eksplosjonen. Imidlertid er lukkingshastigheten for fine hull for dårlig, eller det fine hullet lukker ikke membranpapiret, som vil fortsette å stige, mer elektrolytt, og fullføre batterihuset, og til og med øke batteritemperaturen for å få batteritemperaturen til å eksplodere.

Den interne kortslutningen er viktig fordi kobberfolien trekker i membranen til aluminiumsfolien, eller grenene til litiumatomet sliter på membranen. Disse fine nålene kan forårsake mikrokortslutninger. Siden nålen er veldig fin, er det en viss motstandsverdi, derfor er strømmen ikke nødvendigvis.

Kobber aluminiumsfolielim er forårsaket av produksjonsprosessen. Og fordi feilen er liten, vil den noen ganger bli brent, slik at batteriet vil gå tilbake til det normale. Derfor er sannsynligheten for eksplosjonen forårsaket av grader ikke høy.

På denne måten er det mulig å få et kort batteri internt ladet fra det indre av hver av cellene. Eksplosjonshendelsen har imidlertid skjedd, men den har blitt statistisk støttet. Derfor er eksplosjonen forårsaket av interne kortslutninger viktig på grunn av overlading.

Fordi det er en nålformet litiummetallkrystallisering, og det er en mikrokortslutning. Derfor vil batteritemperaturen gradvis øke, og til slutt vil høy temperatur elektrolytte gass. Denne situasjonen, enten det er for høyt til å gjøre materialet brennende eksplosjon, eller det ytre skallet er først ødelagt, slik at luften investert i og litium metall, det er eksplosjonen.

Denne eksplosjonen forårsaket av overdreven intern kortslutning skjer imidlertid ikke nødvendigvis på tidspunktet for lading. Det er mulig at batteritemperaturen ikke er høy for å la materialet brenne seg. Når gassen dukker opp, er ikke forbrukeren nok til å bryte batterihuset, forbrukeren vil avslutte ladingen, med mobiltelefonen for å gå ut.

På dette tidspunktet, varmen av mange mikro-kortslutninger, sakte øke temperaturen på batteriet, etter en periode, bare eksplosjon. Den vanlige beskrivelsen av forbrukeren er å ta telefonen og finne ut at telefonen er varm, og deretter eksploderte. Noen typer eksplosjoner, kan vi sette eksplosjonssikker fokus på forebygging, ekstern kortslutning forebygging, og forbedre batterisikkerhet tre aspekter.

Blant dem hører overchalten-forebygging og ekstern kortslutningsforebygging til elektronisk beskyttelse, og har et stort forhold til batterisystemdesign og batteripakke. Fokuset for forbedring av elektrisitetssikkerhet er kjemisk og mekanisk beskyttelse, som har et stort forhold til batterikjerneprodusenten. Sikkerhetsproblemer med sikkerhetsfarlige litium-ion-batterier er ikke bare relatert til bassengmaterialets natur, men også relatert til batteriforberedelsesteknologi og bruk.

Mobiltelefonbatteriet har hyppige eksplosjonshendelser, på den ene siden på grunn av svikt i beskyttelseskretsen, men enda viktigere er det ingen grunnleggende løsning på materialet. Litiumkobolt-koboltatet er et veldig modent system, men etter at ladningen er fylt, er det fortsatt en stor mengde litiumioner som skal forbli i den positive elektroden. Når den er fylt, vil litiumionene som er igjen i den positive elektroden flokkes til den negative elektroden.

Den negative elektroden som danner dendriden er et uunngåelig resultat av et uunngåelig batteri med et batteri av litiumkoboltatmaterialet. Selv i den normale ladnings- og utladningsprosessen kan det være overskudd av litiumion fritt til den negative elektroden for å danne dendritter og litiumkoboltatmaterialet. Energi er mer enn 270 mA per gram, men for å sikre syklusytelsen er den faktiske brukskapasiteten bare halvparten av den teoretiske kapasiteten.

Under bruk, på grunn av en eller annen grunn (som skade på styringssystemet), er batteriets ladespenning for høy, og en del av litiumet som er igjen i den positive elektroden vil ta ut at elektrolytten er avsatt i form av et metalllitium i form av metall. Dendritisk lim diafragma for å danne en intern kortslutning. Den viktige komponenten i elektrolytten er karbonat, flammepunktet er veldig lavt, kokepunktet er også lavt, og det vil brenne eller eksplodere under visse forhold.

Hvis det er en overoppheting av batteriet, kan det føre til at karbonater i elektrolytten oksideres og gjenopprettes, det er store mengder gass og mer varme, for eksempel mangel på sikkerhetsventil eller gass slippes ikke ut gjennom sikkerhetsventilen, batteritrykket vil stige kraftig og forårsake eksplosjon. Polymerelektrolytt litium-ion-batteriet løser ikke grunnleggende sikkerhetsproblemer, og litiumkoboltat og organisk elektrolytt, og elektrolytten er en gel, det er ikke lett å lekke, og mer voldsom forbrenning vil oppstå, forbrenning er et polymerbatterisikkerhet Best problem. Det er også noen problemer i bruk, og det vil være en kortslutning eller intern kortslutning i batteriet.

Ekstern kortslutningstid batteri øyeblikkelig strømutladning, bruker mye energi i den interne blokken, enorm varme. Den interne kortslutningen danner en stor strøm, og temperaturstigningen resulterer i smelting, og kortslutningsområdet utvides, som igjen danner en ond sirkel. Litium-ion-batteriet har en høy driftsspenning på 3 til 4.

2V til et enkelt batteri. Det er nødvendig å ta en fremre løsning som har en dekomponeringsspenning større enn 2V, og en organisk elektrolytt vil være elektrolytt under høy strøm og høy temperatur, og en gass genereres. Resulterer i forhøyet innvendig trykk, alvorlig ødeleggelse av huset.

Overlading kan utfelle metalllitium, i tilfelle av sprekker i huset, direkte kontakt med luft, noe som resulterer i forbrenning, og innlemme elektrolytt, en sterk flamme, rask ekspansjon, eksplosjon. I tillegg er det en batterikortslutning på grunn av feil bruk av feil bruk, som klem, slag og vann osv., som kan forårsake batterikortslutning, eksoterm utladning eller ladeprosess.

Sikkerhet for litium-ion-batterier: For å forhindre overutlading eller overlading av batteriet på grunn av feil bruk, er det en trippel beskyttelsesmekanisme i et monomer litium-ion-batteri. Først brukes koblingselementet. Når temperaturen i batteriet stiger, øker motstanden, når temperaturen er for høy, stoppes strømmen automatisk; det andre er å velge passende partisjonsmateriale, når temperaturen stiger til en viss verdi, vil mikrofonmikrofonen på partisjonen automatisk oppløses, slik at litiumionet ikke kan passere, den interne reaksjonen stoppes; den tredje er å gi en sikkerhetsventil (det vil si at det indre trykket til batteriet stiger til en viss verdi, sikkerhetsventilen åpnes automatisk for å sikre sikkerheten til batteriet.

Noen ganger, selv om batteriet selv har sikkerhetskontrolltiltak, fordi noen årsaker som forårsaker feilen, mangelen på sikkerhetsventiler eller gass ikke er som følger gjennom sikkerhetsventilutløsningen, vil kompressoren i batteriet stige kraftig og forårsake eksplosjon. Generelt er den totale energien og sikkerheten til litiumionbatteriet omvendt forhold, med den nye batterikapasiteten økes også batterivolumet, dets varmeavledningsevne forringes, og muligheten for ulykker vil øke betydelig. Om litium-ion-batterier til mobiltelefoner er grunnleggende krav et av sannsynligheten for sikkerhetsulykker, som også er en minimumsstandard som publikum kan akseptere.

Om litium-ion-batterier med stor kapasitet, spesielt biler, etc., tvungen varmeavledning, spesielt viktig. Velg et sikrere elektrodemateriale, velg litiummanganatmaterialet, og sørg for at litiumionet til den positive elektroden er fullstendig innebygd i den negative elektrodens karbonåpning i full effekttilstand.

Samtidig er det en solid struktur av litiummanganat, slik at dets oksidative egenskaper er mye lavere enn litiumkoboltat, og nedbrytningstemperaturen overstiger litiumkoboltat 100 ° C, selv fordi den interne kortslutningen (akupunktur), ekstern kortslutning, når den er fulladet, er den fullt i stand Forhindre risikoen for forbrenning av metall, eksplosjon, eksplosjon. I tillegg kan litiummanganatmaterialet også reduseres kraftig. Forbedre ytelsen til eksisterende sikkerhetskontrollteknologi, forbedre først sikkerhetsytelsen til litiumion-batterikjerner, dette er spesielt viktig for batterier med stor kapasitet.

Ved å velge en membran med god termisk avstengningsytelse, er bruken av membranen til å passere gjennom den positive og negative elektroden på batteriet, slik at litiumioner kan passere. Når temperaturen stiger, lukkes den før membranen smeltes, og øker dermed den indre motstanden til 2000 ohm, slik at den indre reaksjonen stopper. Når det indre trykket eller temperaturen når de forhåndsinnstilte kriteriene, vil den eksplosjonssikre ventilen åpne, begynne å utføre et trykk, og den indre gassen er for sliten, deformasjonen fører til at huset brister.

Forbedre kontrollfølsomheten, velg mer sensitive kontrollparametere og felleskontroll med flere parametere (dette er spesielt viktig for batterier med stor kapasitet). Når det gjelder litium-ion-batteripakken med stor kapasitet er en streng / parallellkoblet, slik som den bærbare datamaskinen har en spenning på 10V, kapasiteten er stor, og spenningskravene kan tilfredsstilles med 3 til 4 enhetsceller, og deretter er 2 ~ 3 serier med batteripakker parallelle for å sikre stor kapasitet. Selve batteripakken med stor kapasitet må stille inn mer fullstendig beskyttelse, men vurdere også to kretskortmoduler: beskyttelseskretskortmodul og SmartBatteryGaugeboard-modul.

Hele settet med batteribeskyttelse inkluderer: Nivå 1 beskyttelses-IC (forhindrer batterioverlading, overtrykk, kortslutning), nivå 2 beskyttelses-IC (forhindrer 2. overstall), sikring, LED-indikasjon, temperaturjustering. Under flernivåbeskyttelsesmekanismen, selv i tilfelle en unormalitet i strømladeren, har den bærbare datamaskinen en unormalitet, den bærbare datamaskinens batteri kan bare konverteres til automatisk beskyttelse, hvis situasjonen ikke er alvorlig, fungerer ofte som den skal etter tilkobling, ingen eksplosjon. .