¿Qué circunstancia puede hacer explotar una batería de iones de litio?

En la vida diaria, la batería de iones de litio se usa en todas partes, incluidos los vehículos eléctricos y la batería de respaldo de la computadora. La batería de iones de litio se convierte en parte de nuestra vida. Hay muchos accidentes causados por baterías de iones de litio, especialmente explosiones e incendios.

Evite cortocircuitos y sobrecargas

La mayoría de los accidentes con baterías de iones de litio son causados por cortocircuitos. Cuando el ánodo y el cátodo de la batería se conectan entre sí con una resistencia realmente pequeña (cortocircuito), habrá una corriente muy fuerte y mucho calor dentro de la batería, lo que no solo acorta el ciclo de vida, sino que también produce una fuerte presión dentro de la batería. y, finalmente, conduce a una explosión exterior y un incendio. Según el carácter químico de la batería de iones de litio, durante la descarga excesiva, el cátodo no puede retener más iones de litio, por lo que se convierten en metal de litio (dendrita litio). La dendrita de litio puede perforar el separador, provocar un cortocircuito y provocar un accidente. Así que trate de evitar cortocircuitos o sobrecargas en la vida diaria. Afortunadamente, la mayoría de los productos digitales tienen recientemente IC de protección relevante para evitar la sobrecarga. Cuando el circuito de protección descubre que la batería de iones de litio está completamente cargada, cortará el circuito. Sin embargo, es mejor no conectar el teléfono móvil u otros dispositivos con el cargador encendido. No es necesario que compita su vida con un chip de carga.

Es muy peligroso perforar la batería.

En comparación con el cortocircuito y la sobrecarga, no es aconsejable perforar la batería. El ion de litio dentro de la batería tendrá una reacción química con el oxígeno después de la rotura y arderá ferozmente. Podemos realizar fácilmente la etiqueta del contenedor de basura en el exterior de la batería de iones de litio o cualquier otro dispositivo con batería de iones de litio. Tirar basura en la batería de iones de litio no solo contamina el medio ambiente, sino que también provoca fácilmente una conflagración.

El ambiente de alta temperatura, el calentamiento sin tocar y el fuego directo provocarán la explosión y la conflagración de la batería de iones de litio.

El verano caluroso o el automóvil bajo el sol abrasador harán que la batería de iones de litio se encuentre en un entorno de temperatura más alta de lo habitual. Trate de no utilizar dispositivos con batería de iones de litio durante mucho tiempo en un entorno de alta temperatura. Aunque puede llevar más tiempo provocar una explosión y calor sin tocar la batería, la batería de iones de litio aún refuerza la presión interior (lo que se conoce como golpe). Corte la energía y deje de usar la batería, para evitar que se fortalezca la presión interior. Luego reemplace una batería nueva.

Las siguientes circunstancias provocarán la explosión de la batería:

Sobrecargar

El circuito de protección pierde el control o el gabinete de prueba de la batería pierde el control hace que el voltaje de carga supere los 5 V, se desintegre el electrolito, la reacción feroz dentro de la batería, la presión aumente rápidamente y, finalmente, la explosión.

Sobre corriente

El circuito de protección pierde el control o el gabinete de prueba de la batería pierde el control, el ion de litio no se inserta y se convierte en metal de litio en la superficie de la pieza polar que atraviesa el separador. El cortocircuito entre el ánodo y el cátodo provoca una explosión (rara vez ocurre).

Soldaduras ultrasónicas exterior de plástico

Cuando se suelda por ultrasonidos el exterior de plástico, el equipo transmite energía ultrasónica a la celda. La energía ultrasónica derrite el separador dentro de la batería. El cortocircuito entre el ánodo y el cátodo provoca una explosión.

Soldadura de punto

La fuerte corriente durante la soldadura por puntos provoca un cortocircuito en el interior. El cátodo de conexión del ánodo crea un cortocircuito directamente. Ambos pueden provocar una explosión.

Sobre descarga

Una descarga excesiva o una descarga excesiva (más de 3 ° C) pueden derretir fácilmente la lámina de cobre y depositarse en el separador. El cortocircuito entre el ánodo y el cátodo provoca una explosión (rara vez ocurre).

Vibrar y caer al suelo

Vibrar ferozmente o caer al suelo hace que la pieza polar se disloque dentro de la celda. El cortocircuito provoca una explosión (rara vez ocurre).

Después de un voltaje superior a 4,2 V, el efecto secundario comienza a funcionar. Cuanto mayor es la sobrecarga, más peligrosa es. El número de iones de litio será inferior a la mitad dentro del material del ánodo después de que el voltaje supere los 4,2 V. En este momento, el sistema de almacenamiento se destruye y la capacidad de la batería disminuirá para siempre. Si continúa cargando, el metal de litio se adherirá a la superficie del material del cátodo porque la celda de almacenamiento del cátodo está llena de iones de litio. Estos átomos de Li se extenderán para dendritar desde la superficie del cátodo a la dirección de entrada de los iones de litio y perforarán el papel separador, lo que provocará un cortocircuito entre el ánodo y el cátodo. A veces puede explotar antes de un cortocircuito. Esto se debe a que el material del electrolito, etc. se romperá y producirá gas, lo que hace que se rompa el exterior de la batería o la válvula de presión. El oxígeno entra en la batería y tiene una reacción química con el ion de litio en la superficie del cátodo. Finalmente, ocurre una explosión.

Por lo tanto, configurar el límite superior del voltaje durante la carga puede garantizar la vida útil, la capacidad y la seguridad de la batería. El límite superior teórico de la tensión de carga es de 4,2 V. También se necesita un límite inferior durante la descarga. Parte del material se destruirá cuando el voltaje sea inferior a 2,4 V. No descargue la batería hasta 2,4 V porque la batería puede descargarse sola y el voltaje será menor a medida que pase el tiempo. Durante el período de descarga de 3,0 V a 2,4 V, la energía de descarga solo puede alcanzar el 3% de la capacidad, por lo que 3,0 V es un voltaje de corte de descarga teórico. Además, también es necesario controlar la corriente durante el proceso de carga y descarga. El Li-ion se adherirá a la superficie del material pero no entrará en la celda de almacenamiento cuando haya sobrecorriente.

Cuando el ion de litio obtiene un electrón, el cristal atómico de Li se funda en la superficie del material. Es tan peligroso como sobrecargar. En caso de que el exterior esté roto, la batería explotará. Por lo tanto, la protección de la batería de iones de litio incluye al menos: límite superior de voltaje de carga, límite inferior de voltaje de descarga y límite superior de corriente. Generalmente, hay una placa de protección en el interior, excepto la celda en el paquete de baterías, que proporciona la protección anterior. Sin embargo, no es suficiente proteger solo con la placa de protección. El accidente explosivo global de la batería de iones de litio todavía ocurre. Para garantizar la seguridad del sistema de baterías, debemos tener un análisis más profundo de las razones de la explosión.

Gran polarización interna

La pieza polar se absorbe, tiene una reacción química con el electrolito y produce un globo de gas.

Problema de calidad y rendimiento del electrolito

El volumen de líquido inyectado no puede alcanzar los requisitos tecnológicos.

Rendimiento de sellado deficiente de la soldadura láser durante el proceso de ensamblaje, hay fugas de aire durante la prueba de fugas de gas.

El polvo, el polvo en la pieza polar provocará un micro cortocircuito.

Las piezas polares positivas y negativas son más gruesas que el alcance de procesamiento, por lo que es difícil colocarlas en el exterior.

Debido al problema de sellado de la inyección de líquido, el rendimiento de sellado deficiente de la bola de acero genera un globo de gas.

El material exterior es demasiado grueso para fijar el grosor normal.

El ambiente sobrecalentado es también la principal razón de la explosión.