دلایل انفجار باتری لیتیومی
همانطور که محدوده کاربرد باتری های لیتیومی گسترده تر و گسترده تر می شود، هر از گاهی انفجار باتری های لیتیومی رخ می دهد. برای اطمینان از ایمنی سیستم باتری، دلایل انفجار باتری باید با دقت بیشتری تجزیه و تحلیل شود. دلایل انفجار باتری های لیتیومی احتمالاً به شرح زیر است:
1. قطعات قطب باتری لیتیومی داخلی به شدت قطبی شده است و باعث اتصال کوتاه داخلی باتری لیتیومی می شود که باعث انفجار می شود.
2. قطعه قطب باتری لیتیومی آب را جذب کرده و با الکترولیت واکنش نشان می دهد. درام گاز باعث اتصال کوتاه داخلی باتری لیتیومی شده و باعث انفجار می شود.
3. کیفیت و عملکرد خود الکترولیت باعث می شود که اتصال کوتاه داخلی باتری لیتیومی باعث انفجار شود.
4. مقدار مایع تزریق شده نمی تواند الزامات تکنولوژیکی هنگام تزریق مایع را برآورده کند.
5. در فرآیند مونتاژ، جوش لیزری عملکرد آب بندی ضعیفی دارد و نشت هوا هنگام اندازه گیری نشت هوا.
6. گرد و غبار و گرد و غبار قطعه قطب احتمالاً ابتدا باعث اتصال کوتاه میکرو می شوند.
7. صفحات مثبت و منفی ضخیم تر از محدوده فرآیند هستند و ورود به پوسته را دشوار می کنند.
8. مشکل آب بندی تزریق مایع، عملکرد ضعیف آب بندی توپ فولادی منجر به برآمدگی هوا می شود.
9. دیواره پوسته در مواد پوسته ورودی بیش از حد ضخیم است و تغییر شکل پوسته بر ضخامت تأثیر می گذارد.
10. انفجار ناشی از اتصال کوتاه خارجی;
11. دمای بیش از حد محیط بیرون نیز عامل اصلی انفجار است.
نوع انفجار باتری لیتیومی
تجزیه و تحلیل نوع انفجار انواع انفجار سلول باتری را می توان به سه نوع خلاصه کرد: اتصال کوتاه خارجی، اتصال کوتاه داخلی و شارژ بیش از حد. بیرون در اینجا به بیرون سلول باتری اشاره دارد، از جمله اتصال کوتاه ناشی از طراحی عایق داخلی ضعیف بسته باتری. هنگامی که یک اتصال کوتاه در قسمت بیرونی سلول اتفاق می افتد و قطعات الکترونیکی نمی توانند مدار را قطع کنند، گرمای زیادی در داخل سلول ایجاد می شود که باعث تبخیر بخشی از الکترولیت و گسترش پوسته باتری می شود. هنگامی که دمای داخلی باتری به 135 درجه سانتیگراد می رسد، یک کاغذ دیافراگمی با کیفیت خوب منافذ را می بندد، واکنش الکتروشیمیایی خاتمه می یابد یا تقریباً پایان می یابد، جریان به شدت کاهش می یابد و دما به آرامی کاهش می یابد، بنابراین از انفجار جلوگیری می شود. با این حال، سرعت بسته شدن منافذ بسیار ضعیف است، یا منافذ اصلا بسته نمی شوند، دمای باتری همچنان افزایش می یابد، الکترولیت بیشتری تبخیر می شود و در نهایت پوسته باتری شکسته می شود و حتی دمای باتری افزایش می یابد. مواد می سوزد و منفجر می شود. اتصال کوتاه داخلی عمدتاً ناشی از سوراخهای فویل مس و فویل آلومینیومی است که دیافراگم را سوراخ میکنند یا کریستالهای دندریتیک اتمهای لیتیوم که دیافراگم را سوراخ میکنند.
این فلزات ریز سوزن مانند می توانند باعث اتصال کوتاه میکرو شوند. از آنجایی که سوزن بسیار نازک است و مقدار مقاومت مشخصی دارد، جریان لزوما زیاد نیست. فرزهای فویل مسی و آلومینیومی ناشی از فرآیند تولید است. پدیده قابل مشاهده این است که باتری خیلی سریع نشت می کند، که بیشتر آنها می توانند توسط کارخانه سلول باتری یا کارخانه مونتاژ غربال شوند. علاوه بر این، به دلیل وجود فرزهای کوچک، گاهی اوقات می سوزند و باعث می شوند باتری به حالت عادی بازگردد. بنابراین احتمال انفجار ناشی از اتصال ریز کوتاه حفره زیاد نیست. این گفته را می توان از این واقعیت دریافت که اغلب باتری های بد با ولتاژ پایین در مدت کوتاهی پس از شارژ در کارخانه های مختلف سلول باتری وجود دارد، اما انفجارهای کمی وجود دارد که توسط آمار پشتیبانی می شود. بنابراین انفجار ناشی از اتصال کوتاه داخلی عمدتاً ناشی از شارژ بیش از حد است.
زیرا پس از شارژ بیش از حد، کریستال های فلز لیتیوم سوزنی در همه جا روی قطعه قطب وجود دارد، نقاط سوراخ در همه جا هستند و اتصال کوتاه میکرو در همه جا رخ می دهد. بنابراین دمای باتری به تدریج افزایش می یابد و در نهایت دمای بالا باعث گاز گرفتن الکترولیت می شود. در این حالت چه دما خیلی زیاد باشد که مواد بسوزد و منفجر شود و یا ابتدا پوسته شکسته و باعث ورود هوا و اکسید شدن فلز لیتیوم شود، انفجار است. با این حال، انفجار ناشی از اتصال کوتاه داخلی ناشی از شارژ بیش از حد، لزوماً در زمان شارژ رخ نمی دهد. ممکن است زمانی که دمای باتری به اندازه کافی برای سوختن مواد بالا نباشد و گاز تولید شده برای شکستن محفظه باتری کافی نباشد، مصرف کننده شارژ را متوقف کرده و تلفن همراه را خارج کند. در این زمان، گرمای تولید شده توسط چندین میکرو مدار کوتاه به آرامی دمای باتری را افزایش می دهد و پس از مدتی منفجر می شود. توصیف رایج مصرف کنندگان این است که وقتی گوشی را برمی دارند متوجه می شوند که گوشی بسیار داغ است و پس از دور انداختن آن منفجر می شود.
بر اساس انواع انفجارهای فوق، می توان بر سه جنبه حفاظت در برابر انفجار تمرکز کرد: جلوگیری از شارژ بیش از حد، جلوگیری از اتصال کوتاه خارجی و بهبود ایمنی سلول. در این میان، جلوگیری از شارژ بیش از حد و جلوگیری از اتصال کوتاه خارجی متعلق به حفاظت الکترونیکی است که ارتباط بیشتری با طراحی سیستم باتری و مونتاژ باتری دارد. تمرکز بهبود ایمنی سلول باتری، حفاظت شیمیایی و مکانیکی است که ارتباط بیشتری با تولید کنندگان سلول باتری دارد.
