Indledning:
Litiumbatterierer blevet en integreret del af vores dagligdag og driver alt fra smartphones og bærbare computere til elbiler og energilagringssystemer. Lithiumbatterier er meget udbredte, men der har været tilfælde af brande og eksplosioner, som, selvom de er sjældne, har givet anledning til bekymring om deres sikkerhed. Det er afgørende at forstå de faktorer, der kan føre til sådanne hændelser, for at sikre sikker og pålidelig brug af lithiumbatterier.
Eksplosioner i lithiumbatterier er et alvorligt sikkerhedsproblem, og årsagerne til deres forekomst er komplekse og varierede, primært inklusive interne og eksterne faktorer.
Interne faktorer
Intern kortslutning
Utilstrækkelig negativ elektrodekapacitet: Når den negative elektrodekapacitet af den positive elektrode i et lithiumbatteri er utilstrækkelig, kan de lithiumatomer, der genereres under opladning, ikke indsættes i mellemlagsstrukturen af den negative elektrodegrafit og vil udfældes på overfladen af den negative elektrode og danne krystaller. Langvarig ophobning af disse krystaller kan forårsage kortslutning, hvor battericellen aflades hurtigt, genererer meget varme, forbrænder membranen og derefter forårsager en eksplosion.
Elektrodens vandabsorption og elektrolytreaktion: Når elektroden har absorberet vand, kan den reagere med elektrolytten og danne luftudbulinger, hvilket kan forårsage yderligere interne kortslutninger.
Elektrolytproblemer: Selve elektrolyttens kvalitet og ydeevne, samt mængden af væske, der injiceres under injektionen, som ikke opfylder proceskravene, kan påvirke batteriets sikkerhed.
Urenheder i produktionsprocessen: Urenheder, støv osv., der kan forekomme under batteriproduktionsprocessen, kan også forårsage mikrokortslutninger.
Termisk løbskhed
Når der opstår termisk løb inde i et lithiumbatteri, vil der opstå en eksoterm kemisk reaktion mellem batteriets indre materialer, og der vil dannes brandfarlige gasser som brint, kulilte og metan. Disse reaktioner vil føre til nye sidereaktioner, der danner en ond cirkel, hvilket får temperaturen og trykket inde i batteriet til at stige kraftigt og i sidste ende føre til en eksplosion.
Langvarig overopladning af battericellen
Under langvarige opladningsforhold kan overopladning og overstrøm også føre til høj temperatur og højt tryk, hvilket igen kan forårsage sikkerhedsrisici.
Eksterne faktorer
Ekstern kortslutning
Selvom eksterne kortslutninger sjældent direkte forårsager termisk løbskhed i batteriet, kan langvarige eksterne kortslutninger forårsage, at svage forbindelsespunkter i kredsløbet brænder, hvilket igen kan forårsage mere alvorlige sikkerhedsproblemer.
Ekstern høj temperatur
Under høje temperaturer fordamper elektrolytopløsningsmidlet i lithiumbatterier hurtigere, elektrodematerialerne udvider sig, og den indre modstand øges, hvilket kan forårsage lækage, kortslutninger osv., hvilket kan forårsage eksplosioner eller brande.
Mekanisk vibration eller skade
Når lithiumbatterier udsættes for stærke mekaniske vibrationer eller beskadigelse under transport, brug eller vedligeholdelse, kan batteriets membran eller elektrolyt blive beskadiget, hvilket resulterer i direkte kontakt mellem metallisk lithium og elektrolyt, hvilket udløser en eksoterm reaktion og i sidste ende fører til eksplosion eller brand.
Opladningsproblem
Overopladning: Beskyttelseskredsløbet er ude af kontrol, eller detektionsskabet er ude af kontrol, hvilket forårsager, at ladespændingen er højere end batteriets nominelle spænding, hvilket resulterer i elektrolytnedbrydning, voldsomme reaktioner inde i batteriet og en hurtig stigning i batteriets indre tryk, hvilket kan forårsage eksplosion.
Overstrøm: For høj ladestrøm kan forårsage, at lithiumioner ikke har tid til at sætte sig fast i polstykket, og at der dannes lithiummetal på polstykkets overflade, som trænger ind i membranen og forårsager en direkte kortslutning mellem de positive og negative poler og eksplosion.
Konklusion
Årsagerne til eksplosioner i litiumbatterier omfatter interne kortslutninger, termisk løb, langvarig overopladning af battericellen, eksterne kortslutninger, eksterne høje temperaturer, mekanisk vibration eller skade, opladningsproblemer og andre aspekter. Derfor er det nødvendigt nøje at overholde relevante sikkerhedsforskrifter ved brug og vedligeholdelse af litiumbatterier for at sikre batteriets sikkerhed og stabilitet. Samtidig er styrkelse af sikkerhedsovervågning og forebyggende foranstaltninger også vigtige midler til at forhindre eksplosioner i litiumbatterier.
Heltec Energy er din betroede partner inden for fremstilling af batteripakker. Med vores utrættelige fokus på forskning og udvikling, kombineret med vores omfattende udvalg af batteritilbehør, tilbyder vi komplette løsninger, der imødekommer branchens skiftende behov. Vores engagement i ekspertise, skræddersyede løsninger og stærke kundepartnerskaber gør os til det foretrukne valg for batteripakkeproducenter og -leverandører verden over.
Hvis du har spørgsmål eller ønsker at vide mere, så tøv ikke med atkontakt os.
Anmodning om tilbud:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Opslagstidspunkt: 24. juli 2024