¿Por qué una batería de litio se saldría de control?

El 80% de los accidentes en baterías de iones de litio se deben a cortocircuitos. Después de un cortocircuito, las baterías se incendian y se informa con frecuencia de explosiones. La seguridad de las baterías de litio se lleva una vez más al punto de la opinión pública. La razón por la que los cortocircuitos provocan consecuencias más graves está relacionada con el fenómeno del "calor fuera de control".

La estabilidad térmica de los materiales de la batería siempre ha sido un factor importante en la seguridad de las baterías de litio alimentadas. En comparación con los materiales de los electrodos negativos, la reacción térmica entre los materiales positivos y los electrolitos con baja densidad de energía y baja densidad de potencia también se considera la principal causa del desarrollo descontrolado térmico de las baterías. Por lo tanto, la búsqueda de materiales positivos con mejor estabilidad térmica ha conviértase en la clave para alimentar las baterías de litio.

En esencia, la "fuga térmica" es un ciclo de retroalimentación positiva de energía: las temperaturas más altas hacen que el sistema se caliente y el sistema se caliente, lo que a su vez hace que el sistema se caliente más. La fuga térmica es un fenómeno común. Desde el mantenimiento del hormigón hasta las explosiones estelares, puede producirse una fuga térmica.

Hay varias razones para la fuga térmica de las baterías de iones de litio:

1, a menudo se sobrecarga.

2, modificación no autorizada de la carcasa.

3, la temperatura ambiente supera los 60 ° C.

4, la separación de los desgarros negativos y positivos de la membrana de la batería de iones de litio provocará un cortocircuito, y el cortocircuito a menudo provocará un colapso térmico.

La reacción de "fuga térmica" involucra químicos de óxido de cobalto en baterías de litio. Al calentar este químico a una cierta temperatura, comienza a calentarse y luego se convierte en un incendio y una explosión. En algunos casos, la presión de liberación de este electrolito orgánico puede hacer que la batería se rompa. Si se expone a altas temperaturas o si encuentra chispas, también puede arder.

La probabilidad de fuga térmica está relacionada con la base de la batería de litio. La producción de baterías de litio en China, Japón y la República de Corea aumenta año tras año. Especialmente en el campo de las manos móviles / computadoras portátiles con aplicaciones más amplias, los accidentes de batería parecen ocurrir más. De 2006 a 2011, varias empresas de electrónica a gran escala han tenido incidentes relacionados. Desde 2012, ha habido menos productos electrónicos pequeños, pero las aplicaciones a gran escala, como accidentes en aviones, se informan comúnmente, lo que muestra lo siguiente. fenómeno.

La fuga térmica y su fuerza están relacionadas con el tamaño, la configuración y el número de unidades de celda de las baterías de litio. Las baterías de litio tienen solo unas pocas celdas de litio, por lo que las posibilidades de que el calor se propague fuera de control de las celdas problemáticas a otras celdas son relativamente bajas. El enorme paquete de baterías del Boeing 787 es otra cosa: están empaquetados en cajas de metal selladas y no pueden emitir un exceso de calor. Cuando una celda está lo suficientemente caliente como para encender el electrolito, el resto de la celda hará lo mismo rápidamente.

Cuando la batería está cargada, la deposición superficial de litio metálico es muy fácil de agregar en cristales ramificados de litio ramificados, perforando así el diafragma y provocando un cortocircuito directo de los polos positivo y negativo. Además, el litio metálico es muy activo y puede reaccionar directamente con el electrolito. Su punto de fusión es muy bajo. Incluso si el cristal de litio de la superficie no perfora el diafragma, siempre que la temperatura sea un poco más alta, el litio metálico se disolverá y provocará un cortocircuito. Cuanto más alta sea la temperatura de la reacción de calor Redox del material, más débil será la capacidad de oxidación del material, más fuerte será la capacidad de oxidación del material del electrodo positivo, más intensa será la reacción y más probable será que cause una seguridad accidente.

Las baterías de iones de litio, independientemente de su tamaño, requieren un mantenimiento regular para prolongar su vida útil, y todas las baterías de iones de litio normalmente deben reemplazarse cada 36 meses aproximadamente. Y siempre que la batería baje a 20, debes cargarla. Una descarga excesiva puede dañar las baterías de litio, aumentando la probabilidad de "fugas térmicas" y otros accidentes.

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