لماذا وكيف لتفجير بطاريات ليثيوم أيون

ربما يتذكر الجميع عن قصة مثيرة مع الاشتعال الذاتي والانفجار حتى من البطاريات في الملاحظة 7 هواتف من سامسونج. لذلك، هذه ليست مجرد مشكلة تحديدا مع هذا النموذج هاتف معين وأنها أكثر أو أقل ينطبق على جميع بطاريات ليثيوم أيون.

بعد كل شيء، على شبكة الإنترنت هنا وهناك يمكنك العثور على فيلم مثل giroskuter، elektrosamokat أو الهاتف على الشحن عن طريق ينفخ فجأة واشتعلت فيها النيران.

في هذه المقالة أريد أن أقول لكم لماذا هذا يحدث وما يجب القيام به للحد من مخاطر الاحتراق التلقائي هو الأداة الخاصة بك مع هذا النوع البطارية.

ما هي المشكلة

لذلك، من أجل فهم سبب الحريق، دعنا نقول بضع كلمات حول بنية هذه البطاريات.

تصنع بطاريات ليثيوم أيون من زوج من القطب الموجب والسالب، والتي تكون مفصولة فاصل البوليمر التي يسهل اختراقها. في معظم الحالات، والمواد الكاثود النشطة الانتقال أكاسيد المعادن مع جعلهما في التركيب البلوري للايونات الليثيوم. واستخدام مثل الجرافيت الأنود.

ويتكون المنحل بالكهرباء في البطارية عموما من الحلول من أملاح الليثيوم. حتى في التهمة الأولى في المصنع في عملية التكامل على الأقطاب في الأنود الليثيوم (في كبير يتم تشكيل ايون إجراء طبقة واقية عند المصعد) (SEI)، شكل من متحللة بالكهرباء. حاجز شكلت يحمي الأقطاب الكهربائية من التفاعلات الضارة مع بالكهرباء.

في معظم الحالات، وسبب الاشتعال الذاتي للبطارية هو ماس كهربائى عاديا في الخلية نفسها. والسبب في تشكيل الاتصال الكهربائي بين الأقطاب يمكن أن يكون:

1. الميكانيكية عنصر الضرر. وتقول دعونا قمت بإسقاط الهاتف أو البطارية على الأرض، وبالتالي يؤدي إلى تلف البنية الداخلية للبطارية.
2. الزواج المصنع. حتى في عصر الإنتاج الروبوتية لا أحد في مأمن من المبتذل لعيوب في التصنيع، مثل غير كافية بالضبط كانت الأقطاب قطع أو حصلت جزء معدني بين الكاثود والأنود، مما يؤدي إلى تلف فاصل.
3. إنبات معدن الليثيوم (التشعبات). تحدث هذه الظاهرة في التفريغ السريع جدا أو اتهام، عندما أيونات الليثيوم ليس لديهم الوقت ليتم دمجها الكريستال الأنود وإعادته (الأنود) وتبدأ عملية النمو وضوح الشمس، الأمر الذي يؤدي إلى ضرر فاصل.

حتى واحد من الأسباب المذكورة أعلاه تسببت في حدوث ماس كهربائي. دعونا نرى ما سيحدث بعد ذلك.

تطوير الاحتراق التلقائي

وقعت دائرة قصر في العنصر، وتبدأ هذه البطارية الواقع عندما عملية التدفئة و تصل درجة الحرارة الى 70-90gradusov مئوية، يبدأ من الحواجز على إجراء أيون في التدهور الأنود.

بعد ذلك، والليثيوم، ودمجها في الأنود، ويبدأ التفاعل مع بالكهرباء، ونتيجة لهذه العملية، والإفراج عن الغازات المتطايرة والإيثان والميثان، الاثيلين، الخ ...

لذلك، هناك خليط متفجر، ولكن هناك المكون الرئيسي لاطلاق النار - الأكسجين.

كل هذا يبدأ كوكتيل الكيميائية لتغلي في العلبة مغلقة مختومة، فضلا عن تفاعل طارد للحرارة، فإنه لا محالة يؤدي إلى زيادة في درجة الحرارة والضغط.

عند الوصول إلى 180-200 درجة مئوية مادة الكاثود المدرجة في رد الفعل ويحدث تطور الأكسجين الناتجة عن ذلك. هنا في هذه اللحظة بالذات، وهناك "نفخة" وزيادة مفاجئة في درجات الحرارة. بالتوازي مع هذا، والتحلل من بالكهرباء يستمر (300 درجة مئوية)، والذي يولد أيضا الحرارة.

والخطوة النهائية لهذه العملية مع الجرافيت بقايا بالكهرباء يتفاعل، الأمر الذي يزيد من فإنه يثير درجة الحرارة إلى حوالي 600 درجة مئوية، مما أدى إلى ذوبان الألمنيوم susceptor.

كيفية حماية البطاريات

وبطبيعة الحال، المصنعين يدركون المشكلة وقدمت عدة درجات من الحماية ضد احتمال الاشتعال الذاتي والمبدأ ثم العمل، وبطارية أقوى، كلما زادت درجة الحماية فيه.

واحدة من درجات الحماية هو الفاصل، درجة الحرارة التي أثيرت في نقطة يصبح غير منفذة، وبالتالي يمنع التشعبات تنمو في قسم البطارية. ولكن إذا كانت العملية يتطور بسرعة، وذاب الفاصل عاديا.

وبالإضافة إلى ذلك يتم تصنيع البطاريات مع الصمامات والصمامات المتكاملة. وهكذا، عندما يتم زيادة الضغط ويتم قطع الأقطاب درجة الحرارة ببساطة من الشبكة، وتمر الغازات صمام تشكيلها. وبطبيعة الحال، في هذه الحالة على اتصال مع حروق غاز الأكسجين.

وقد تم تجهيز بالإضافة إلى بطاريات ليثيوم أيون مع وحدات تحكم، وأجهزة الاستشعار، وهكذا موازنات تهمة. D.

وربما كنت بالفعل أدرك معظم عنصر خطير في بناء بطارية ليثيوم أيون هو بالكهرباء، التي مكسورة فقط بانخفاض في هذه الغازات المحترقة بشكل جيد وتنفجر. حتى الآن، والفريق بأكمله من العلماء يبحثون بنشاط عن بديل قابل للتطبيق، ولكن حتى الآن ليست موجودة.

مثل هذه المادة، ثم معك مثل. أشكركم على اهتمامكم!