Tri uzroka izgaranja ili eksplozije litij-ionske baterije

Sep 03, 2024

Ostavite poruku

Litij-ionska sekundarna baterija sa svojom visokom specifičnom energijom, visokim radnim naponom, malom veličinom, malom težinom i drugim prednostima postala je jedan od glavnih izvora napajanja prijenosnih elektroničkih proizvoda kao što su mobilne komunikacije, prijenosna računala. Međutim, litij-ionska baterija u procesu punjenja i pražnjenja zbog nepravilne uporabe, postojat će rizik od eksplozije; Osobito pod uvjetima zlouporabe (kao što su toplina, prenapunjenost, kratki spoj, vibracije, ekstruzija itd.), baterija će izgorjeti, eksplodirati, pa čak i ozlijediti osoblje. Stoga je od velike važnosti proučiti mehanizam eksplozije litij-ionske baterije kako bi se poboljšala sigurnost litij-ionske baterije.

 

Kada se litij-ionska baterija zagrije, reakcija unutar baterije je poput reakcijskog lanca, a reakcije se međusobno potiču i odvijaju se naizmjenično. Prije svega, razgradnja SEI filma oslobađa toplinu za zagrijavanje baterije, potičući reakciju između negativne elektrode i otapala na oslobađanje više topline, što dovodi do reakcije između negativne elektrode i veziva, disocijacije otapala, a zatim pozitivne elektroda započinje reakciju toplinske razgradnje, oslobađajući veliku količinu topline i plina, i konačno uzrokujući da baterija izgori ili eksplodira.

 

Drugo, u početnoj fazi punjenja litij-ionske baterije, dio električne energije se pretvara u toplinu kada struja prolazi kroz bateriju, a ohmička polarizacija također stvara dio topline, ali površinska temperatura baterije polako raste; Kada baterija dosegne puno stanje, kontinuirana reakcija ugrađivanja litijevih iona postaje taloženje metalnog litija na negativnoj površini, a toplina oslobođena oksidacijom otapala (toplina oslobođena reakcijom oksidacije otapala uzrokovana prekomjernim punjenjem) je puno veća od topline oslobođene reakcijom između litijevih iona i otapala u reverzibilnom stanju) zagrijava bateriju. Kako temperatura baterije raste, reakcija između metalnog litija i otapala i reakcija između litij ugljika i otapala odvija se jedna za drugom, a toplina je izvan kontrole, praćena raspadom otapala i reakcijom između veziva i litija metal.

 

Treće, šteta uzrokovana kratkim spojem, akupunkturom i utjecajem na litij-ionske baterije je otprilike ista. Kada dođe do kratkog spoja, struja kroz bateriju trenutačno stvara mnogo topline, zagrijava bateriju, tako da temperatura baterije raste do temperature razgradnje pozitivne elektrode, a toplinska razgradnja pozitivne elektrode dovodi do toga da toplina baterije izmakne kontroli; Kada je brzina uboda vrlo velika, to će uzrokovati lokalni kratki spoj na mjestu uboda i generirati puno topline, tako da će unutarnja temperatura baterije porasti do temperature pozitivne toplinske razgradnje; Kada se udari litij-ionska baterija, gubitak prenapona na elektrodi stvara toplinu, koja potiče reakciju između otapala i negativne elektrode, a oslobođena toplina dodatno zagrijava bateriju, što potiče reakciju toplinske razgradnje pozitivne elektrode, što rezultira gubitkom kontrole nad toplinom.

Pošaljite upit