Dlaczego i jak wysadzić akumulatory litowo-jonowe

Zapewne każdy pamięta o sensacyjnej opowieści z samozapłonu, a nawet eksplozji baterii w nocie 7 komórkowe Samsung. Tak, to nie jest tylko problem konkretnie z tego konkretnego modelu telefonu i jest to mniej lub bardziej prawdziwe wszystkich akumulatorów litowo-jonowych.

Po tym wszystkim, w Internecie tu i tam można znaleźć film jak giroskuter, elektrosamokat lub telefonicznie w sprawie pobierania opłat nagle dmuchany i stanął w płomieniach.

W tym artykule chcę powiedzieć, dlaczego tak się dzieje i co zrobić, aby zminimalizować ryzyko samozapłonu jest gadżet z tego typu baterii.

Co to jest problem

Tak więc, aby zrozumieć przyczynę pożaru, powiedzmy kilka słów o strukturze takich baterii.

akumulatory litowo-jonowe są wykonane z pary anody i katody, które oddzielone są od siebie separatorem porowatego polimeru. W większości przypadków, katodowy materiał aktywny jest przejście tlenki metali o osadzone w strukturze krystalicznej jonów litu. Zastosowanie jako anod grafitowych.

Elektrolitu w akumulatorze jest zwykle wykonana z roztworów soli litu. Tak więc w początkowej opłaty w fabryce w procesie integracji na elektrodach w anodą litową (w zasadniczo przewodnictwie jonowym warstwa ochronna jest utworzona na anodzie) (SEI), utworzonej z rozłożonych elektrolit. Elektrody tworzą bariera chroni przed szkodliwymi reakcjami z elektrolitem.

W większości przypadków przyczyną samozapłonu baterii jest banalne zwarcie w samej komórce. Powodem, dla utworzenia połączenia elektrycznego między elektrodami mogą być:

1. Mechaniczne uszkodzenie elementu. Powiedzmy upuszczenia telefonu ani baterii na podłodze, a tym samym doprowadzić do uszkodzenia struktury wewnętrznej baterii.
2. małżeństwo fabrycznych. Nawet w dobie produkcji zautomatyzowanej nikt nie jest wolny od banalnych do wad produkcyjnych, takich jak niewystarczająca Elektrody są dokładnie cięte albo że część metalu pomiędzy katodę i anody, powodując uszkodzenia separator.
3. Kiełkowanie litu (dendrytów). Zjawisko to występuje w zbyt szybkiego rozładowywania i ładowania, po jony litu prostu nie mają czasu na zintegrowane Anoda kryształ i dostosowanie go (anoda) rozpoczyna proces wzrostu kryształów, co prowadzi do uszkodzenia separator.

Więc jednym z powyższych powodów spowodował zwarcie. Zobaczymy, co będzie dalej.

Rozwój samozapłon

Nastąpiło zwarcie w elemencie, fakt ten akumulator zaczyna się, gdy proces ogrzewania i osiągnie temperaturę 70-90gradusov Celsjusza, bariera przewodnictwie jonowym zaczyna się pogarszać anoda.

Następnie, litu, zintegrowany z anody, reakcja rozpoczyna się z elektrolitem, w wyniku tego procesu, uwalnianie gazów lotnych, metan, etan, etylen, itp ...

Tak więc, nie jest mieszanka wybuchowa, ale jest głównym składnikiem do ognia - tlenu.

Wszystkie te chemiczne koktajl rozpoczyna wrzeć w zamkniętej szczelnej obudowy, a także egzotermicznej reakcji nieuchronnie prowadzi do zwiększenia temperatury i ciśnienia.

Po osiągnięciu 180-200 stopni Celsjusza materiał katodowy zawiera w reakcji i otrzymany tlen wydziela. Tu, w tej chwili, i nie jest to „puff” i nagły wzrost temperatury. Równolegle do tego, rozkład elektrolitu dalszym (300 stopni Celsjusza), który wytwarza również ciepło.

A końcowy etap tego procesu z resztami elektrolit reaguje grafitu, co z kolei Podnosi się temperaturę do około 600 stopni Celsjusza, w wyniku topienia aluminium susceptor.

Jak chronić baterie

Oczywiście, producenci są świadomi problemu i przedstawili kilka stopni ochrony przed ewentualnym samozapłonu i zasada następnie działa, mocniejszy akumulator, tym większy stopień ochrony w nim.

Jednym z stopnia ochrony jest separator, który podnosi się temperaturę w punkcie staje się nieprzepuszczalny, a tym samym zapobiega wzrostu dendrytów w części baterii. Ale jeśli proces rozwija się bardzo szybko, separator stapia się banalne.

Ponadto akumulatory są produkowane ze zintegrowanymi zaworami i bezpieczników. Tak więc, gdy ciśnienie wzrasta, a elektrody temperatura po prostu odłączone od sieci, i przechodzić przez zawór utworzony gazów. Oczywiście, w tym przypadku w kontakcie z oparzeniami gazowy tlen.

Dodatkowo akumulatory litowo-jonowe są wyposażone w regulatory, czujniki, i tak równoważenia ładowania. D.

Jak pewnie już sobie sprawę, najbardziej niebezpieczny element w budowie baterii litowo-jonowej jest elektrolit, który jest tylko w podziale na tych dobrze płonących i wybuchających gazów. Do tej pory cały zespół naukowców aktywnie szukając alternatywy, ale tak daleko, że nie jest obecny.

Podobnie jak w artykule, a następnie chcesz. Dziękuję za uwagę!