Litija akumulatora sprādziena cēloņi
Tā kā litija bateriju pielietojuma klāsts kļūst arvien plašāks, ik pa laikam notiek litija bateriju sprādzieni. Lai nodrošinātu akumulatora sistēmas drošību, rūpīgāk jāanalizē akumulatora sprādziena cēloņi. Litija bateriju sprādziena iemesli, iespējams, ir šādi:
1. Iekšējā litija akumulatora polu daļas ir ļoti polarizētas, izraisot litija akumulatora iekšējo īssavienojumu, kas izraisa sprādzienu;
2. Litija akumulatora pols absorbē ūdeni un reaģē ar elektrolītu. Gāzes cilindrs izraisa litija akumulatora iekšējo īssavienojumu un izraisa sprādzienu;
3. Paša elektrolīta kvalitāte un veiktspēja izraisa litija akumulatora iekšējo īssavienojumu, kas izraisa sprādzienu;
4. Ievadītā šķidruma daudzums nevar atbilst tehnoloģiskajām prasībām, injicējot šķidrumu;
5. montāžas procesā lāzermetināšanai ir slikta blīvējuma veiktspēja un gaisa noplūde, mērot gaisa noplūdi;
6. Putekļi un polu putekļi, visticamāk, vispirms izraisīs mikro īssavienojumus;
7. Pozitīvās un negatīvās plāksnes ir biezākas par procesa diapazonu, kas apgrūtina iekļūšanu apvalkā;
8. Šķidruma iesmidzināšanas blīvējuma problēma, slikta tērauda lodītes blīvējuma veiktspēja izraisa gaisa izspiedumu;
9. Korpusa siena ir pārāk bieza ienākošajā apvalka materiālā, un apvalka deformācija ietekmē biezumu;
10. Ārēja īssavienojuma izraisīts sprādziens;
11. Pārmērīga apkārtējās vides temperatūra ārā ir arī galvenais sprādziena cēlonis.
Litija akumulatora sprādziena veids
Sprādziena tipa analīze Akumulatora elementu sprādziena veidus var apkopot trīs veidos: ārējais īssavienojums, iekšējais īssavienojums un pārlādēšana. Ārpuse šeit attiecas uz akumulatora elementa ārpusi, tostarp īssavienojumiem, ko izraisa slikta akumulatora iekšējās izolācijas konstrukcija. Ja elementa ārpusē notiek īssavienojums un elektroniskie komponenti nespēj atvienot ķēdi, elementa iekšpusē tiks ģenerēts liels karstums, kas izraisīs elektrolīta daļas iztvaikošanu un akumulatora korpusa izplešanos. Kad akumulatora iekšējā temperatūra sasniegs 135 grādus pēc Celsija, labas kvalitātes diafragmas papīrs aizvērs poras, elektroķīmiskā reakcija tiks pārtraukta vai gandrīz beigsies, strāva strauji samazināsies, un temperatūra lēnām pazemināsies, tādējādi izvairoties no sprādziena. Tomēr poru slēgšanas ātrums ir pārāk zems vai poras vispār nav aizvērtas, akumulatora temperatūra turpinās paaugstināties, iztvaikos vairāk elektrolīta, un, visbeidzot, akumulatora apvalks tiks salauzts un akumulatora temperatūra pat tiks paaugstināta. Materiāls deg un eksplodē. Iekšējo īssavienojumu galvenokārt izraisa vara folijas un alumīnija folijas urbumi, kas caurdur diafragmu, vai litija atomu dendrītiskie kristāli, kas caurdur diafragmu.
Šie sīkie adatai līdzīgie metāli var izraisīt mikro īssavienojumus. Tā kā adata ir ļoti plāna un tai ir noteikta pretestības vērtība, strāva ne vienmēr ir liela. Vara un alumīnija folijas urbumi rodas ražošanas procesā. Novērojamā parādība ir tāda, ka akumulators izplūst pārāk ātri, un lielāko daļu no tiem var pārbaudīt akumulatora elementu rūpnīca vai montāžas rūpnīca. Turklāt mazo urbumu dēļ tās dažreiz tiek sadedzinātas, izraisot akumulatora darbības normalizāciju. Tāpēc sprādziena iespējamība, ko izraisa mikro īssavienojums, nav augsta. Šo apgalvojumu var redzēt no tā, ka nereti dažādās akumulatoru elementu rūpnīcās īsi pēc uzlādes ir slikti akumulatori ar zemu spriegumu, taču sprādzienu ir maz, ko apstiprina statistika. Tāpēc sprādzienu, ko izraisa iekšējais īssavienojums, galvenokārt izraisa pārlādēšana.
Tā kā pēc pārlādēšanas uz pola visur ir adatai līdzīgi litija metāla kristāli, visur ir caurduršanas punkti un visur notiek mikro īssavienojumi. Tāpēc akumulatora temperatūra pakāpeniski paaugstināsies, un, visbeidzot, augstā temperatūra izraisīs elektrolīta gāzi. Šajā gadījumā, neatkarīgi no tā, vai temperatūra ir pārāk augsta, lai izraisītu materiāla sadegšanu un eksploziju, vai arī korpuss vispirms ir saplīsis, izraisot gaisa iekļūšanu litija metālā un oksidējot to, tas ir sprādziens. Tomēr sprādziens, ko izraisa iekšējais īssavienojums, ko izraisa pārlādēšana, ne vienmēr notiek uzlādes laikā. Iespējams, ja akumulatora temperatūra nav pietiekami augsta, lai sadedzinātu materiālu, un radītās gāzes nepietiek, lai izjauktu akumulatora korpusu, patērētājs pārtrauks uzlādi un izņems mobilo tālruni. Šajā laikā daudzu mikro īssavienojumu radītais siltums lēnām paaugstina akumulatora temperatūru, un pēc kāda laika tas eksplodē. Izplatīts patērētāju raksturojums ir tāds, ka, paņemot tālruni, viņi konstatē, ka tālrunis ir ļoti karsts, un pēc izmešanas uzsprāgst.
Pamatojoties uz iepriekš minētajiem sprādzienu veidiem, mēs varam koncentrēties uz trim sprādzienbīstamības aizsardzības aspektiem: pārslodzes novēršana, ārējo īssavienojumu novēršana un šūnu drošības uzlabošana. Tostarp pārlādēšanas novēršana un ārējā īssavienojuma novēršana pieder elektroniskajai aizsardzībai, kurai ir lielāka saistība ar akumulatoru sistēmas konstrukciju un akumulatora montāžu. Akumulatora elementu drošības uzlabošanas uzmanības centrā ir ķīmiskā un mehāniskā aizsardzība, kurai ir lielāka saistība ar akumulatoru elementu ražotājiem.
