Arsyet e baterive dhe shpërthimeve të baterive

Autori :Iflowpower - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Së pari, karakteristikat e baterisë me jon litium, litiumi është metali minimal dhe më aktiv në tabelën e ciklit kimik. Madhësia e vogël, dendësia e kapacitetit të lartë, e njohur me konsumatorët dhe inxhinierët. Megjithatë, vetitë kimike janë shumë të gjalla, duke sjellë rreziqe jashtëzakonisht të larta.

Kur metali i litiumit ekspozohet ndaj ajrit, ai do të prodhojë një reaksion të ashpër oksidimi me oksigjen dhe do të shpërthejë. Për të përmirësuar sigurinë dhe tensionin, shkencëtarët shpikën materiale të tilla si grafiti dhe kobaltati i litiumit për të ruajtur atomet e litiumit. Struktura molekulare e këtyre materialeve, formon një rrjetë të vogël ruajtjeje të nivelit nanometrik, e cila mund të përdoret për të ruajtur atomet e litiumit.

Në këtë mënyrë, edhe nëse kutia e baterisë prishet, oksigjeni hyn dhe molekulat e oksigjenit nuk do të jenë shumë të mëdha dhe këto klasa të vogla magazinimi nuk lejohen të parandalojnë atomet e litiumit për të shmangur shpërthimin. Ky parim i baterive litium-jon i bën njerëzit të arrijnë sigurinë e tyre duke marrë densitetin e kapacitetit të lartë. Kur bateria e joneve të litiumit është e ngarkuar, atomi i litiumit të elektrodës pozitive do të humbasë elektronet, të oksiduara në jone litium.

Jonet e litiumit shkojnë në elektrodën negative nëpërmjet lëngut elektrolitik, hyjnë në rezervuarin e elektrodës negative dhe marrin një elektron, duke reduktuar atomin e litiumit. Kur u shkarkua, i gjithë programi ra. Për të parandaluar elektrodën pozitive dhe negative të baterisë, bateria do të shtojë një letër diafragme me vrima të shumta të imta për të parandaluar qarqet e shkurtra.

Letra e mirë e diafragmës gjithashtu mund të fikë automatikisht vrimat e imëta kur temperatura e baterisë është shumë e lartë, në mënyrë që jonet e litiumit të mos mund të kalojnë, për të parandaluar rrezikun. Masa mbrojtëse e bërthamës së baterisë së litiumit do të fillojë të gjenerojë efekte anësore pasi voltazhi të jetë më i lartë se 4.2 V.

Presioni i mbingarkesës është i lartë dhe rreziku është gjithashtu më i lartë. Pasi tensioni i baterisë së litiumit të jetë më i lartë se 4.2 V, numri i mbetur i atomeve të litiumit në materialin e elektrodës pozitive është më pak se gjysma, dhe degjeni i ruajtjes shpesh do të shembet, kështu që kapaciteti i baterisë ka një rënie të përhershme.

Nëse karikimi vazhdon, pasi rezervuari i elektrodës negative është i mbushur me një atom litium, metali i mëpasshëm i litiumit do të grumbullohet në sipërfaqen e materialit të elektrodës negative. Këto atome të litiumit do të jenë kristalizimi i degëzuar nga drejtimi i sipërfaqes negative në jonin e litiumit. Këto kristale metalike të litiumit do të kalojnë përmes letrës së diafragmës për të krijuar qarqe të shkurtra pozitive dhe negative.

Ndonjëherë bateria para qarkut të shkurtër do të shpërthejë së pari sepse materiale të tilla si procesi i mbingarkesës, elektroliti dhe materialet e tjera do të lizojnë gaz gjenerues, në mënyrë që strehimi i baterisë ose valvula e presionit të prishet, duke lejuar që oksigjeni të hyjë në përgjigjen atomike të litiumit në sipërfaqen e sipërfaqes negative. Nga ana tjetër shpërthen. Prandaj, kur bateria e litiumit është e ngarkuar, ajo duhet të vendoset për të vendosur kufirin e tensionit për të marrë parasysh njëkohësisht jetëgjatësinë, kapacitetin dhe sigurinë e baterisë.

Kufiri më i dëshirueshëm i tensionit të karikimit është 4.2V. Duhet të ketë një kufi të tensionit kur bateria e litiumit shkarkohet.

Disa materiale do të shkatërrohen kur voltazhi i baterisë është nën 2.4V. Gjithashtu për shkak se bateria do të shkarkohet vetë, tensioni më i gjatë është më i ulët, kështu që është mirë të mos e vendosni deri në 2.

4V kur shkarkohet. Bateria e litiumit shkarkohet nga 3.0 V në 2.

4V, dhe energjia e lëshuar përbën vetëm rreth 3% të kapacitetit të baterisë. Prandaj, 3.0V është një tension ndërprerës i shkarkimit ideal.

Në momentin e ngarkimit dhe shkarkimit, përveç kufirit të tensionit, është i nevojshëm edhe kufiri i rrymës. Kur rryma është shumë e madhe, joni i litiumit nuk hyn në rrjetin e ruajtjes, i cili do të grumbullohet në sipërfaqen e materialit. Pasi këto jone litium marrin elektron, në sipërfaqen e materialit prodhohet kristalizimi atomik i litiumit, i cili është i njëjtë me mbingarkesat.

Në rast të plasaritjes, ajo do të shpërthejë. Prandaj, mbrojtja e baterive me jon litium duhet të përfshihet: kufiri i sipërm i tensionit të karikimit, kufiri i tensionit të shkarkimit dhe kufiri i sipërm i rrymës. Në paketën e përgjithshme të baterive të litiumit, përveç bërthamës së baterisë së litiumit, do të ketë një pllakë mbrojtëse, e cila kryesisht duhet të sigurojë këto tre mbrojtje.

Megjithatë, tre mbrojtja e mbrojtësit është padyshim e pamjaftueshme, dhe shpërthimi global i baterisë së litiumit ende transmetohet. Për të siguruar sigurinë e sistemit të baterisë, duhet të bëni një analizë më të kujdesshme të shpërthimit të baterisë. Së dyti, shkaku i shpërthimit të baterisë: 1: Polarizimi i brendshëm është i madh! 2: Merrni reaktorin absorbues me elektrolitin.

3: Cilësia dhe performanca e vetë elektrolitit. 4: Sasia e lëngut nuk është deri në proces. 5: Saldimi me lazer në procesin e montimit është i dobët, rrjedhje, rrjedhje, testi i rrjedhjes së gazit.

6: pluhuri, pluhuri polar është së pari që shkakton lehtësisht mikro qark të shkurtër, arsye specifike të panjohura. 7: Pllaka pozitive dhe negative është e trashë, procesi është i trashë dhe guaska është e vështirë. 8: Problemi i vulosjes së thithkave, performanca e vulosjes së topit të çelikut nuk është e mirë.

9: Materiali i strehimit ekziston trashësia, dhe trashësia e deformimit të strehimit. Së treti, analiza e llojit të shpërthimit të llojit të shpërthimit të bërthamës së baterisë mund të përmblidhet si qark i shkurtër i jashtëm, qark i shkurtër i brendshëm dhe tre lloje ngarkese. Sistemi i jashtëm këtu i referohet pjesës së jashtme të baterisë, e cila përfshin qarqe të shkurtra të shkaktuara nga dizajni i dobët i izolimit në paketën e baterisë.

Kur një qark i shkurtër është jashtë qelizës së baterisë, komponenti elektronik nuk ndërpritet dhe qeliza e brendshme mund të gjenerojë nxehtësi të lartë, duke rezultuar në një avull të pjesshëm të elektrolitit dhe të mbështesë kutinë e baterisë. Kur temperatura e brendshme e baterisë është e lartë në 135 gradë Celsius, cilësia e diafragmës mbyllet, reaksioni elektrokimik përfundon ose përfundon afër, rryma bie dhe temperatura ulet ngadalë dhe ndodh shpërthimi. Megjithatë, shkalla e mbylljes së vrimës së imët është shumë e dobët, ose vrima e imët nuk e mbyll letrën e diafragmës, e cila do të vazhdojë të rritet, do të ketë më shumë elektrolit dhe do të finalizojë strehën e baterisë, madje do të rrisë temperaturën e baterisë për ta bërë temperaturën e baterisë Materiali të digjet dhe të shpërthejë.

Qarku i shkurtër i brendshëm është kryesisht sepse fleta e bakrit po tërheq membranën, ose kristali i degës së atomit të litiumit shkaktohet nga diafragma. Këto gjilpëra të holla mund të shkaktojnë mikroqarqe të shkurtra. Për shkak se gjilpëra është shumë e imët, ka një vlerë të caktuar rezistence, kështu që rryma nuk është domosdoshmërisht.

Ngjitësja e letrës së aluminit të bakrit shkaktohet nga procesi i prodhimit. Për më tepër, meqenëse defekti është i vogël, ndonjëherë do të digjet, në mënyrë që bateria të kthehet në normale. Prandaj, probabiliteti i shpërthimit të shkaktuar nga gërvishtjet nuk është i lartë.

Në këtë mënyrë, është e mundur të keni një bateri të shkurtër të ngarkuar brenda nga pjesa e brendshme e secilës prej qelizave. Megjithatë, ngjarja e shpërthimit ka ndodhur, por është mbështetur statistikisht. Prandaj, shpërthimi i shkaktuar nga qarqet e brendshme të shkurtra, kryesisht për shkak të mbingarkesës.

Sepse, është një kristalizimi i metalit të litiumit në formë gjilpëre, dhe është një qark mikro i shkurtër. Prandaj, temperatura e baterisë do të rritet gradualisht, dhe në fund temperatura e lartë do të elektrolitojë gaz. Kjo situatë, nëse është shumë e lartë për të bërë shpërthimin e djegies së materialit, ose guaska e jashtme është thyer së pari, kështu që ajri i investuar dhe metali litium, është shpërthimi.

Megjithatë, ky shpërthim i shkaktuar nga një qark i shkurtër i tepërt i brendshëm nuk ndodh domosdoshmërisht në momentin e karikimit. Është e mundur që temperatura e baterisë të mos ketë qenë aq e lartë sa të digjet në material dhe gazi i krijuar të mos mjaftojë për të thyer kutinë e baterisë, konsumatori do të ndërpresë karikimin, me celularin të dalë jashtë. Në këtë kohë, nxehtësia e gjeneruar nga shumë mikroqarqe të shkurtra rrit ngadalë temperaturën e baterisë.

Pas një periudhe kohe, ndodh shpërthimi. Përshkrimi i zakonshëm i konsumatorit është të marrë telefonin dhe të zbulojë se telefoni është i nxehtë dhe më pas ka shpërthyer. Disa lloje shpërthimesh, ne mund të vendosim fokusin rezistent ndaj shpërthimit në parandalimin, parandalimin e qarkut të shkurtër të jashtëm dhe përmirësimin e sigurisë së baterisë në tre aspekte.

Midis tyre, parandalimi i tejkalimit dhe parandalimi i qarkut të shkurtër të jashtëm i përkasin mbrojtjes elektronike dhe kanë një lidhje të madhe me dizajnin e sistemit të baterisë dhe paketën e baterive. Fokusi i përmirësimit të sigurisë së energjisë elektrike është mbrojtja kimike dhe mekanike, e cila ka një marrëdhënie të madhe me prodhuesin e bërthamës së baterisë. Së katërti, specifikimet e dizajnit kanë qindra miliona telefona celularë dhe shkalla e dështimit të mbrojtjes së sigurisë duhet të jetë më pak se 100 milion.

Sepse, shkalla e dështimit të bordit të qarkut në përgjithësi është shumë më e lartë se njëqind milionë. Prandaj, kur është projektuar sistemi i baterisë, duhet të ketë dy linja sigurie. Dizajni i gabimit të zakonshëm është ngarkimi i baterisë direkt me karikues (përshtatës).

Kjo do të mbingarkojë mbrojtjen e mbrojtjes, do të trajtojë plotësisht pllakën mbrojtëse në paketën e baterisë. Edhe pse shkalla e dështimit të mbrojtësit nuk është e lartë, edhe nëse shkalla e defektit është e ulët, globali është ende një aksident shpërthimi në botë. Nëse sistemi i baterisë mund të sigurojë dy mbrojtje sigurie, shkalla e dështimit të secilës mbrojtje është një e treta dhe shkalla e dështimit mund të reduktohet në 100 milionë.

Sistemi i zakonshëm i karikimit të baterive është si më poshtë, duke përfshirë dy pjesë të karikuesit dhe paketën e baterisë. Ngarkuesi gjithashtu përfshin dy pjesë: përshtatësin dhe kontrolluesin e karikimit. Përshtatësi konverton energjinë AC në rrymë direkte dhe kontrolluesi i karikimit kufizon rrymën maksimale dhe tensionin maksimal të DC.

Paketa e baterisë përmban dy pjesë të pllakës mbrojtëse dhe bërthamës së baterisë, dhe një PTC për të kufizuar rrymën maksimale. Blloku i tekstit: Përshtatësi i ndryshueshëm AC Blloku teksti DC: Kontrolluesi i karikimit me rrjedhje të kufizuar teksti katror: katrori i tekstit të karikuesit: pllaka mbrojtëse mbi karikimin, mbingarkesat dhe katrori i tekstit të tjerë mbrojtës: Sheshi i tekstit të paketës së baterisë: Sheshi i tekstit të filmit me rrjedhje të kufizuar: Qeliza e baterisë përdoret si shembull. Sistemi i mbrojtjes nga mbichard është vendosur në 4.

2V duke përdorur tensionin e daljes së karikuesit për të arritur mbrojtjen e parë, në mënyrë që bateria të mos mbingarkohet. Rrezik. Mbrojtja e dytë është funksioni i mbrojtjes së sipërme në tabelën mbrojtëse, zakonisht i vendosur në 4.

3V. Në këtë mënyrë, bordi mbrojtës zakonisht mund të jetë përgjegjës për shkurtimin e rrymës së karikimit, vetëm kur tensioni i karikuesit është jashtëzakonisht i lartë. Mbrojtja nga mbirryma është përgjegjëse nga bordi mbrojtës dhe filmi aktual kufizues, i cili është gjithashtu dy mbrojtje, parandalon mbirrymën dhe qarkun e shkurtër të jashtëm.

Meqenëse shkarkimi i tepërt do të ndodhë vetëm në procesin e përdorimit të elektronikës. Prandaj, në përgjithësi është projektuar për të siguruar mbrojtjen e parë, dhe pllaka mbrojtëse në paketën e baterisë siguron një mbrojtje të dytë. Kur produkti elektronik zbulon se voltazhi i furnizimit është nën 3.

0V, duhet të mbyllet automatikisht. Nëse produkti nuk është projektuar kur produkti është projektuar, bordi mbrojtës do të fikë qarkun e shkarkimit kur voltazhi është i ulët në 2.4V.

Me pak fjalë, kur sistemi i baterisë është projektuar, ai duhet të sigurojë dy mbrojtje elektronike për mbingarkimin, mbi dhe mbirrymën. Midis tyre, bordi mbrojtës është mbrojtja e dytë. Merrni pllakën mbrojtëse pas karikimit, nëse bateria shpërthen, paraqet dizajn të dobët.

Megjithëse metoda e mësipërme ofron dy mbrojtje, pasi konsumatori shpesh blen një karikues jo origjinal për të karikuar, dhe industria e karikuesit, bazuar në konsideratën e kostos, shpesh merr kontrolluesin e karikimit për të ulur kostot. Si rezultat, ka shumë karikues inferiorë në treg. Kjo bën që mbrojtja me ngarkesë të plotë të humbasë rrugën e parë është gjithashtu linja më e rëndësishme e mbrojtjes.

Dhe mbingarkesa është faktori më i rëndësishëm në të cilin shkaktohet shpërthimi i baterisë. Prandaj, ngarkuesi inferior mund të quhet i egër i shpërthimit të baterisë. Sigurisht, jo të gjitha sistemet e baterive përdorin një zgjidhje siç tregohet më sipër.

Në disa raste, do të ketë gjithashtu një dizajn të kontrolluesit të karikimit në paketën e baterisë. Për shembull: shumë bateri të shumë fletore, ka një kontrollues karikimi. Kjo është për shkak se fletoret në përgjithësi bëjnë kontrollues karikimi në kompjuter, vetëm u japin konsumatorëve një përshtatës.

Prandaj, paketa shtesë e baterisë e laptopit duhet të ketë një kontrollues karikimi për të siguruar që paketa e jashtme e baterisë të jetë e sigurt kur karikoni përshtatësin. Përveç kësaj, produkti karikohet duke përdorur çakmakun e makinës dhe kontrolluesi i karikimit ndonjëherë kryhet brenda paketës së baterisë. Linja e fundit Nëse mbrojtja e elektronikës dështoi, linja e fundit e mbrojtjes duhet të sigurohet nga bateria.

Niveli i sigurisë së baterisë mund të bazohet në faktin nëse bateria mund të kalojë qarkun e shkurtër të jashtëm dhe të mbingarkohet. Për shkak të shpërthimit të baterisë, nëse atomi i brendshëm i litiumit grumbullohet në sipërfaqen e materialit, fuqia e shpërthimit do të jetë më e madhe. Për më tepër, mbrojtja nga mbingarkesa shpesh ka vetëm një linjë mbrojtëse për shkak të konsumatorëve, kështu që aftësia e baterisë kundër mbingarkimit sesa kundër qarkut të shkurtër të jashtëm është më e rëndësishme.

Tufat me guaskë alumini dhe siguria e baterive të guaskës së çelikut krahasojnë predhat e aluminit me avantazhe të larta sigurie në krahasim me guaskën e çelikut. .