¿Cómo debería encenderse una batería de litio?

Condición de incendio de la batería de litio

La batería de litio es un tipo de batería que utiliza metal de litio o aleación de litio como material de electrodo negativo y utiliza una solución de electrolito no acuosa. En 1912, Gilbert N. Lewis propuso y estudió por primera vez la batería de metal de litio. En la década de 1970, MSWhittingham propuso y comenzó. La investigación sobre baterías de iones de litio, debido a las propiedades químicas muy activas del metal de litio, el procesamiento, almacenamiento y uso del metal de litio son muy exigentes con el medio ambiente. Por lo tanto, las baterías de litio no se han utilizado durante mucho tiempo. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, ahora se han utilizado baterías de litio. Conviértete en la corriente principal.

Las baterías de litio se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: baterías de metal de litio y baterías de iones de litio. Las baterías de iones de litio no contienen litio metálico y son recargables. La batería de litio-metal de quinta generación de baterías recargables nació en 1996, y su seguridad, capacidad específica, tasa de autodescarga y relación precio rendimiento son mejores que las baterías de iones de litio. Debido a sus propios altos requisitos técnicos, solo unas pocas empresas en el país están produciendo tales baterías de metal de litio.

Nombre chino batería de litio nombre extranjero LithiumCell.

Las principales causas de la fuga térmica de las baterías de litio son el cortocircuito externo, la alta temperatura externa y el cortocircuito interno.

Cortocircuito interno: debido al abuso de la batería, como la sobrecarga y la distribución excesiva del cristal, el polvo del cargador durante el proceso de producción de la batería deteriorará la formación del diafragma perforante, lo que provocará un microcorto. circuito, la liberación de energía eléctrica conduce a un aumento de temperatura, aumento de temperatura La reacción química del material expande la ruta de cortocircuito y crea una corriente de cortocircuito más grande. Esta acumulación mutua de daños mutuamente mejorados conduce a una fuga térmica. Tomando como ejemplo una batería de óxido de cobalto y litio, se describe brevemente un proceso típico de fuga térmica.

En la etapa de preparación, la batería está completamente cargada; se produce un cortocircuito interno, una gran corriente genera calor a través del punto de cortocircuito y la difusión de calor a través de LiC6 alcanza la temperatura de descomposición de la película de SEI, y la película de SEI comienza a descomponerse, liberando una pequeña cantidad de CO2 y C2H4, y la carcasa está ligeramente inflada. A medida que la posición de cortocircuito continúa descargándose, la temperatura de la batería continúa aumentando y el solvente de la cadena en el electrohidráulico comienza a dispersarse. El LiC6 y el electrohidráulico también comienzan a reaccionar y a producir exotermia, acompañados de C2H5F \ C3H6 \ C3H8, pero la reacción es más lenta y la liberación de calor es más lenta. pequeña;

A medida que avanza la descarga, la temperatura de la posición de cortocircuito sigue aumentando, la contracción parcial del diafragma se funde, la posición de cortocircuito se expande y la temperatura sigue aumentando. Cuando la temperatura interna alcanza la temperatura de descomposición de Li0.5Co02, el electrodo positivo se descompone instantáneamente y libera O2, este último La reacción transitoria electrohidráulica libera una gran cantidad de calor y al mismo tiempo libera una gran cantidad de gas CO2, provocando que la presión interna de la batería aumente. Si la presión es lo suficientemente grande, la carcasa de la batería se rompe y la batería explota;

Si se explota el caparazón, las piezas polares se dispersan, la temperatura no sigue aumentando y la reacción se termina; pero si la carcasa solo está agrietada, la pieza polar no se dispersa, entonces LiC6 continúa reaccionando con el electrohidráulico, la temperatura seguirá aumentando, pero la velocidad de calentamiento Disminuirá, debido a que la velocidad de reacción es lenta, se puede mantener por mucho tiempo; cuando la tasa de generación de calor de la reacción interna de la batería es menor que la tasa de disipación de calor, la batería comienza a enfriarse hasta que se completa la reacción interna; el cortocircuito externo: la probabilidad de que se produzca un peligro en el funcionamiento real del vehículo es muy baja. En primer lugar, el sistema del vehículo está equipado con un sistema de gestión de batería y fusibles BMS, y el segundo es que la batería puede soportar un impacto de alta corriente de corta duración. En el caso extremo, el punto de cortocircuito cruza el fusible del vehículo y el BMS falla. El cortocircuito externo durante un tiempo prolongado generalmente hace que se queme el punto de conexión débil en el circuito, lo que rara vez hace que la batería tenga un evento de fuga térmica. Hoy en día, más empresas de PACK adoptan la práctica de agregar fusibles en el bucle, lo que puede evitar eficazmente los peligros causados por cortocircuitos externos.

Alta temperatura externa: debido a las características de la estructura de la batería de litio, la película SEI, la solución de electrolito, EC, etc. se descompondrá a alta temperatura, y el producto de descomposición del electrolito reaccionará con el electrodo positivo y el electrodo negativo, y el diafragma celular se derretirá y descompondrá, lo que dará lugar a varias reacciones. Se genera mucho calor. La fusión del diafragma provoca un cortocircuito interno, que a su vez aumenta la producción de calor. Este daño de refuerzo mutuo acumulativo tiene el efecto de hacer que la membrana a prueba de explosión del núcleo de la batería se rompa, el electrolito sea expulsado y la combustión se encienda.

En caso de un pequeño incendio, la llama no se propaga a la sección de la batería de alto voltaje, puede utilizar dióxido de carbono o extintor de polvo seco ABC para extinguir el fuego.

Al inspeccionar minuciosamente el fuego, no toque ninguna pieza de alto voltaje y utilice siempre una herramienta aislada para la inspección.

Las botellas inflables, los puntales de gas y otros componentes que almacenan gas pueden alcanzar temperaturas extremas de explosiones de vapor de expansión de líquido hirviendo. Antes de que se detecte la "zona caliente" del accidente, se requiere el desmantelamiento con la protección fina adecuada.

Si una batería de alto voltaje se dobla, retuerce o daña en un incendio, puede resultar insatisfactoria o sospechar que hay un problema con la batería. Entonces, la cantidad de agua utilizada para el fuego no debería ser demasiado pequeña y la cantidad de agua contra incendios debería ser suficiente.

La batería puede tardar hasta 24 horas en incendiarse. El uso de una cámara termográfica garantiza que la batería de alto voltaje se enfríe por completo antes de que finalice el accidente. Si no tiene una cámara termográfica, debe controlar si la batería se volverá a encender. El humo indica que la batería aún está caliente y la monitorización se mantiene hasta al menos una hora después de que la batería ya no humea.

Si la batería alcanza una temperatura lo suficientemente alta como para tener fugas y liberar el electrolito, el electrolito debe ser inflamable. Esto requiere una gran cantidad de agua para enfriar la batería y extinguir el fuego. Debido a que los sistemas de CC y CA no están conectados a tierra, los bomberos pueden usar agua de manera segura como agente extintor principal y no hay riesgo de descarga eléctrica. Los extintores de polvo seco ABC no extinguen la llama de la batería. Los bomberos deben evitar el contacto interno directo con cualquier componente de alto voltaje que se extinga o se libere, lo que puede provocar una descarga eléctrica.

El agente extintor que realmente puede extinguir el fuego de la batería no está presente en la actualidad. Un intento efectivo es usar agua para enfriar y sofocar el control, pero hay presión dentro de la batería y electrolito (químico), por lo que la combustión es complicada y no puede extinguir directamente el fuego. Además, para los vehículos eléctricos, se dice que Shenzhen utiliza un pequeño dispositivo automático de extinción de incendios en aerosol. El tamaño del pescado enlatado está magnetizado en el lateral de la batería dentro del vehículo. Se utiliza una pequeña cantidad de aerosol explosivo para propagar el fuego. El pequeño espacio es muy fácil de usar.

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