Приклад заходів безпеки, захисту літій-іонного акумулятора та причин вибуху

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

Літієва батарея є найшвидшою акумуляторною системою за останні 20 років і зараз широко використовується в електронних продуктах. Останні мобільні телефони, вибух ноутбука, по суті, вибух акумулятора. Який акумулятор мобільного телефону і ноутбука працює, як працювати, чому вибух, як запобігти вибуху.

Після зарядки ядра літій-іонної батареї до напруги вище 4,2 В він почне з’являтися. Тиск надлишкового заряду високий, і небезпека також вище.

Після того, як напруга літієвої батареї перевищує 4,2 В, кількість атомів літію, що залишилася в матеріалі позитивного електрода, становить менше половини, і накопичувач часто падає, так що ємність батареї постійно знижується. Якщо він продовжує заряджатися, оскільки резервуар негативного електрода заповнений атомом літію, наступний металевий літій буде накопичуватися на поверхні негативного матеріалу.

Ці атоми літію будуть розгалужені кристалізуватися від напрямку негативної поверхні до іона літію. Ці кристали металевого літію проходитимуть через діафрагмовий папір, створюючи позитивні та негативні короткі замикання. Іноді батарея перед коротким замиканням спочатку вибухне, тому що такі матеріали, як процес перезарядки, електроліт та інші матеріали, розтріскують газ, так що корпус батареї або клапан тиску зламаний, дозволяючи кисню вступати в реакцію атомів літію на негативній поверхні, у свою чергу вибухає.

Тому, коли літій-іонна батарея заряджається, вона повинна бути налаштована на встановлення верхньої межі напруги одночасно з урахуванням терміну служби, ємності та безпеки батареї. Найбільш бажана межа зарядної напруги становить 4,2 В.

Повинно бути обмеження напруги, коли літієва батарея розряджена. Деякі матеріали будуть знищені, коли напруга батареї буде нижче 2,4 В.

Крім того, оскільки батарея буде саморозряджатися, чим довша напруга, тим нижче, тому краще не встановлювати її до 2,4 В у розрядженому стані. Літій-іонний акумулятор розряджений від 3.

від 0 В до 2,4 В, а вивільнена енергія становить лише близько 3% ємності акумулятора. Отже, 3.

0 В — ідеальна гранична напруга розряду. Під час заряду і розряду, крім обмеження напруги, необхідно також обмеження струму. Коли струм занадто великий, іон літію не потрапляє в накопичувальну сітку, яка буде накопичуватися на поверхні матеріалу.

Після того, як ці іони літію є електронними, на поверхні матеріалу відбувається кристалізація атомів літію, що є таким же, як надмірний заряд, який може спричинити небезпеку. У разі розтріскування він вибухне. Тому слід включити захист літій-іонних акумуляторів: верхню межу напруги зарядки, межу напруги розряду та верхню межу струму.

Загалом, на додаток до елемента літій-іонної батареї, буде захисна пластина, яка важлива для забезпечення цих трьох захистів. Однак трьох захистів протектора явно недостатньо, і глобальний вибух літій-іонної батареї все ще є біографією. Щоб забезпечити безпеку акумуляторної системи, ви повинні провести більш ретельний аналіз вибуху батареї.

Причини вибуху: 1, внутрішня поляризація; 2, екстремальне поглинання стрічки, реактивний барабан з електролітом; 3, проблема якості, продуктивності самого електроліту; 5, ефективність герметизації лазерного зварювання в процесі складання є поганою, витік під час занурення витікає; 6, пил, полярний пил спочатку легко викликає мікрокоротке замикання; 7, позитивний і негативний полюси товщі, ніж діапазон процесу, оболонка складна; 8, примітка. Проблема з ущільненням рідини, ефективність ущільнення сталевих кульок не є хорошою, щоб викликати газовий барабан; 9, матеріал корпусу існує товщина, товщина деформації корпусу; 10, температура зовнішнього середовища також є важливою причиною вибуху. Аналіз типу вибуху вибуху ядра акумулятора можна підсумувати як зовнішнє коротке замикання, внутрішнє коротке замикання та три види заряду. Зовнішня система тут відноситься до зовнішньої частини батареї, яка включає короткі замикання, викликані поганою ізоляцією в акумуляторній батареї.

Коли коротке замикання відбувається за межами елемента батареї, електронний компонент не відключається, а внутрішня частина елемента батареї сильно нагрівається, що призводить до часткового випаровування електроліту та підтримує корпус батареї. Коли внутрішня температура батареї досягає 135 градусів за Цельсієм, діафрагма закривається, електрохімічна реакція припиняється або майже припиняється, струм різко падає, а температура повільно знижується, що, у свою чергу, запобігає вибуху. Однак швидкість закриття тонкого отвору занадто низька, або тонкий отвір не закриває діафрагмовий папір, який продовжить підніматися, утворюватиме більше електроліту та завершуватиме корпус батареї, і навіть підвищить температуру батареї, щоб температура батареї燃 并 вибухнула.

Внутрішнє коротке замикання є важливим, оскільки мідна фольга тягне мембрану алюмінієвої фольги, або гілки атома літію зношують діафрагму. Ці тонкі голки можуть спричинити мікрокоротке замикання. Оскільки голка дуже тонка, існує певне значення опору, тому струм необов’язковий.

Мідний клей алюмінієвої фольги викликаний виробничим процесом. І оскільки глюк невеликий, іноді він буде спалений, щоб батарея прийшла в норму. Тому ймовірність вибуху через задирок невисока.

Таким чином можна мати коротку батарею, яка заряджається внутрішньо від внутрішньої частини кожного з елементів. Проте подія вибуху відбулася, але вона була статистично підтверджена. Тому вибух, викликаний внутрішнім коротким замиканням, є важливим через перезаряд.

Тому що це голчаста кристалізація металевого літію, і це мікрокоротке замикання. Таким чином, температура батареї буде поступово зростати, і, нарешті, висока температура газу електроліту. Ця ситуація, чи вона занадто висока, щоб зробити вибух, що горить, або зовнішня оболонка спочатку зламана, так що повітря, вкладене в металевий літій, це вибух.

Однак цей вибух, спричинений надмірним внутрішнім коротким замиканням, не обов’язково відбувається під час заряджання. Можливо, температура батареї не висока, щоб матеріал згорів. При появі газу споживачеві недостатньо розбити корпус акумулятора, споживач припинить зарядку, при цьому мобільний телефон згасне.

У цей час тепло багатьох мікрокоротких замикань повільно підвищує температуру батареї, через деякий час лише вибух. Загальний опис споживача полягає в тому, щоб підняти телефон і виявити, що телефон гарячий, а потім вибухнув. Деякі типи вибухів, ми можемо поставити вибухозахищений фокус на запобігання, зовнішнє запобігання короткого замикання та підвищення безпеки батареї три аспекти.

Серед них запобігання перенапруженню та запобігання зовнішньому короткому замиканню належать до електронного захисту та мають великий зв’язок із конструкцією акумуляторної системи та акумуляторною батареєю. У центрі уваги підвищення безпеки електроенергії – хімічний і механічний захист, який має великий зв’язок з виробником сердечника акумулятора. Проблеми безпеки небезпечних для безпеки літій-іонних акумуляторів пов’язані не тільки з природою матеріалів басейну, але також пов’язані з технологією виготовлення та використання акумулятора.

Акумулятор мобільного телефону часто вибухає, з одного боку, через збій схеми захисту, але, що більш важливо, немає фундаментального рішення для матеріалу. Кобальт-кобальтат літію є дуже зрілою системою, але після заповнення заряду в позитивному електроді все ще залишається велика кількість іонів літію. Коли він заповнений, іони літію, що залишилися в позитивному електроді, стікаються до негативного електрода.

Негативний електрод, що утворює дендрид, є неминучим результатом неминучої батареї з батареєю з матеріалу кобальтату літію. Навіть у нормальному процесі заряджання та розряджання може бути надлишок вільного іона літію до негативного електрода з утворенням дендритів і матеріалу кобальтату літію. Енергія становить понад 270 мА на грам, але для забезпечення продуктивності циклу фактична споживана потужність становить лише половину теоретичної потужності.

Під час використання через певну причину (наприклад, пошкодження системи керування) зарядна напруга батареї занадто висока, і частина літію, що залишилася в позитивному електроді, виведе електроліт у вигляді металевого літію у формі металу. Дендритна паста діафрагми для формування внутрішнього короткого замикання. Важливим компонентом електроліту є карбонат, температура спалаху дуже низька, температура кипіння також низька, і він горить або вибухає за певних умов.

Якщо батарея перегрівається, це може спричинити окислення та відновлення карбонатів в електроліті, велика кількість газу та більше тепла, наприклад, відсутність запобіжного клапана або газ не випускається через запобіжний клапан, тиск в батареї різко підвищиться та спричинить вибух. Літій-іонна батарея з полімерним електролітом принципово не вирішує проблем безпеки, а кобальтат літію та органічний електроліт, а електроліт є гелем, його нелегко витікати, і відбудеться більш бурхливе горіння, горіння є безпека полімерної батареї Найкраща проблема. Є також деякі проблеми з використанням, і буде коротке замикання або внутрішнє коротке замикання в акумуляторі.

Зовнішній час короткого замикання батареї миттєвий розряд струму, споживають багато енергії у внутрішньому блоці, величезне тепло. Внутрішнє коротке замикання утворює великий струм, а підвищення температури призводить до плавлення, а зона короткого замикання розширюється, що, у свою чергу, утворює порочне коло. Літій-іонний акумулятор має високу робочу напругу 3 на 4.

2 В до однієї батареї. Необхідно взяти передній розчин, який має напругу розкладання більше 2 В, і органічний електроліт буде електролітом під сильним струмом і високою температурою, і утворюється газ. В результаті підвищується внутрішній тиск, що сильно руйнує корпус.

Перезаряд може осаджувати металевий літій, у разі розтріскування корпусу, прямого контакту з повітрям, що призводить до горіння та включення електроліту, сильного полум’я, швидкого розширення, вибуху. Крім того, існує коротке замикання батареї через неправильне використання або неправильне використання, наприклад, стискання, удар і вода тощо, що може спричинити коротке замикання батареї, екзотермію в процесі розряду або заряджання.

Безпека літій-іонних акумуляторів: щоб запобігти надмірному розрядженню або перезаряду акумулятора через неправильне використання, у мономерному літій-іонному акумуляторі передбачено потрійний механізм захисту. Спочатку використовується перемикаючий елемент. Коли температура в акумуляторі підвищується, його опір збільшується, коли температура занадто висока, живлення автоматично припиняється; другий - вибрати відповідний матеріал перегородки, коли температура підвищиться до певного значення, мікрофон мікрофона на перегородці автоматично розчиняється, так що іон літію не може пройти, внутрішня реакція зупиняється; третій - забезпечити запобіжний клапан (тобто внутрішній тиск батареї підвищується до певного значення, запобіжний клапан автоматично відкривається для забезпечення безпеки батареї.

Іноді, незважаючи на те, що сама батарея має засоби контролю безпеки, через деякі причини, що спричиняють несправність, відсутність запобіжних клапанів або газ не випливає через випуск запобіжного клапана, компресор в батареї різко підніметься та спричинить вибух. Загалом загальна енергія та безпека літій-іонної батареї є обернено пропорційними, з новою ємністю батареї об’єм батареї також збільшується, її тепловіддача погіршується, і ймовірність нещасних випадків значно зросте. Щодо літій-іонних акумуляторів для мобільних телефонів, основні вимоги є однією з ймовірності нещасних випадків, що також є мінімальним стандартом, який може прийняти громадськість.

Про літій-іонні акумулятори великої ємності, особливо автомобільні тощо, особливо важливо примусове розсіювання тепла. Виберіть безпечніший матеріал електрода, оберіть матеріал марганат літію та переконайтеся, що іон літію позитивного електрода повністю вбудований у вугільний отвір негативного електрода в стані повної потужності.

У той же час існує тверда структура манганату літію, так що його окисні властивості набагато нижчі, ніж у кобальтату літію, а температура розкладання перевищує кобальтат літію на 100 ° C, навіть тому, що внутрішнє коротке замикання (акупунктура), зовнішнє коротке замикання, коли він повністю заряджений, він повністю здатний запобігти ризику опіку, вибуху через осаджений металевий літій. Крім того, матеріал марганату літію також може бути значно зменшений. Покращте продуктивність існуючої технології контролю безпеки, спочатку покращте продуктивність безпеки сердечників літій-іонних акумуляторів, це особливо важливо для акумуляторів великої ємності.

Вибираючи діафрагму з хорошими характеристиками термовідключення, використання діафрагми полягає в тому, щоб проходити через позитивний і негативний електроди батареї, дозволяючи проходити іони літію. Коли температура підвищується, вона закривається до того, як діафрагма розплавиться, тим самим підвищуючи внутрішній опір до 2000 Ом, так що внутрішня реакція припиняється. Коли внутрішній тиск або температура досягають заданих критеріїв, вибухозахищений клапан відкриється, почне створювати тиск, і внутрішній газ занадто втомився, деформація, врешті-решт, спричиняє розрив корпусу.

Підвищення чутливості керування, вибір більш чутливих параметрів керування та спільне керування кількома параметрами (це особливо важливо для акумуляторів великої ємності). Що стосується літій-іонної батареї великої ємності, це рядок/паралельне з’єднання, наприклад, ноутбук має напругу 10 В, ємність велика, і вимоги до напруги можна задовольнити за допомогою 3–4 одиничних елементів, а потім 2–3 серії батарейних блоків паралельні для забезпечення великої ємності. Акумуляторна батарея великої ємності повинна встановлювати більш повний захист, але також враховувати два модулі друкованої плати: модуль захисної друкованої плати та модуль SmartBatteryGaugeboard.

Весь набір захисту батареї включає: мікросхему захисту рівня 1 (запобігання перезаряду батареї, перенапруження, короткого замикання), мікросхему захисту рівня 2 (запобігання другому перевищення), запобіжник, світлодіодну індикацію, регулювання температури. Згідно з багаторівневим механізмом захисту, навіть у разі несправності зарядного пристрою, ноутбук має несправність, акумулятор ноутбука можна перетворити лише на автоматичний захист, якщо ситуація не серйозна, часто працює належним чином після повторного підключення, без вибуху. .