Γιατί και πώς να ανατινάξουν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου
Πιθανώς ο καθένας θυμάται για τη συγκλονιστική ιστορία με αυτο-ανάφλεξη ακόμη και έκρηξη των μπαταριών στη σημείωση 7 τηλέφωνα από τη Samsung. Έτσι, αυτό δεν είναι μόνο ένα πρόβλημα ειδικά με το συγκεκριμένο μοντέλο τηλεφώνου και είναι λιγότερο ή περισσότερο ισχύει για όλες τις μπαταρίες λιθίου-ιόντων.
Μετά από όλα, στο Διαδίκτυο εδώ και εκεί μπορείτε να βρείτε μια ταινία σαν giroskuter, elektrosamokat ή τηλέφωνο περί επιβολής τελών στα ξαφνικά διογκωμένο και ξέσπασε σε φλόγες.
Σε αυτό το άρθρο θα ήθελα να σας πω γιατί συμβαίνει αυτό και τι πρέπει να κάνετε για να ελαχιστοποιηθούν οι κίνδυνοι από αυτανάφλεξη είναι το gadget σας με αυτόν τον τύπο μπαταρίας.
Ποιο είναι το πρόβλημα
Έτσι, προκειμένου να κατανοήσουν την αιτία της πυρκαγιάς, ας πούμε λίγα λόγια για τη δομή αυτών των μπαταριών.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που κατασκευάζονται από ένα ζεύγος ανόδου και καθόδου, οι οποίες διαχωρίζονται από ένα διαχωριστή πορώδες πολυμερές. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το ενεργό υλικό της καθόδου είναι μια μετάβαση οξείδια μετάλλων με ενταγμένες στην κρυσταλλική δομή των ιόντων λιθίου. Μία χρήση ως άνοδος γραφίτη.
Ο ηλεκτρολύτης στον συσσωρευτή είναι γενικά κατασκευασμένο από διαλύματα αλάτων λιθίου. Έτσι, στο αρχικό φορτίο στο εργοστάσιο κατά τη διαδικασία ολοκλήρωσης επί των ηλεκτροδίων σε ανόδου λιθίου (σε ουσιαστικά ιοντο-αγώγιμο προστατευτικό στρώμα σχηματίζεται στην άνοδο) (SEI), που σχηματίζονται από αποσύνθεση ηλεκτρολύτη. Συγκροτήθηκε φραγμός προστατεύει ηλεκτρόδια από επιβλαβείς αντιδράσεις με τον ηλεκτρολύτη.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αιτία της αυτο-ανάφλεξη της μπαταρίας είναι ένα κοινότυπο βραχυκύκλωμα στο ίδιο το κύτταρο. Ο λόγος για τον σχηματισμό ηλεκτρική επαφή μεταξύ των ηλεκτροδίων μπορεί να είναι:
- Μηχανικό στοιχείο βλάβη. Ας πούμε ότι έχετε πέσει το τηλέφωνο ή η μπαταρία σας στο πάτωμα, και κατά συνέπεια να βλάψει την εσωτερική δομή της μπαταρίας.
- Εργοστάσιο γάμο. Ακόμα και στην εποχή της ρομποτικής παραγωγής κανείς δεν είναι απρόσβλητος από το κοινότοπο σε κατασκευαστικά ελαττώματα, όπως η ανεπαρκής ακριβώς ηλεκτρόδια ήταν κομμένο ή κατέβασε μεταλλικό τμήμα μεταξύ της καθόδου και της ανόδου, με αποτέλεσμα την βλάβη διαχωριστικό.
- Η βλάστηση των μετάλλων λιθίου (δενδρίτες). Το φαινόμενο αυτό συμβαίνει σε πολύ γρήγορη εκφόρτωση ή τη χρέωση, όταν ιόντων λιθίου απλά δεν έχουν το χρόνο να ενσωματωθεί ανόδου κρύσταλλο και φέρνοντάς την (η άνοδος) διαδικασία ανάπτυξη κρυστάλλων αρχίζει, η οποία οδηγεί σε βλάβη διαχωριστικό.
Έτσι, ένας από τους παραπάνω λόγους έχουν προκαλέσει βραχυκύκλωμα. Ας δούμε τι θα συμβεί στη συνέχεια.
ανάπτυξη της αυθόρμητης καύσης
Βραχυκύκλωμα συνέβη στο στοιχείο, το γεγονός αυτό μπαταρίας αρχίζει όταν η διαδικασία θέρμανσης και φτάσει σε θερμοκρασία 70-90gradusov Κελσίου, φράγμα ιοντοαγώγιμες αρχίζει να επιδεινώνεται ανόδου.
Στη συνέχεια, λιθίου, ενσωματωμένη στην άνοδο, η αντίδραση ξεκινά με τον ηλεκτρολύτη, ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, την απελευθέρωση των πτητικών αερίων, αιθάνιο, μεθάνιο, αιθυλένιο, κλπ ...
Έτσι, υπάρχει μια μείγμα εκρηκτικό, αλλά υπάρχει ένα κύριο συστατικό για φωτιά - οξυγόνο.
Όλα αυτής της χημικής ουσίας αρχίζει κοκτέιλ να βράσει σε μια κλειστή σφραγισμένη περίβλημα, καθώς και μία εξώθερμη αντίδραση, αυτό αναπόφευκτα οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας και πίεσης.
Μόλις φτάσουν 180-200 βαθμούς Κελσίου υλικό της καθόδου περιλαμβάνεται στην αντίδραση και λαμβάνει χώρα η προκύπτουσα έκλυση οξυγόνου. Εδώ αυτή τη στιγμή, και υπάρχει μια «φούσκα» και μια απότομη αύξηση της θερμοκρασίας. Παράλληλα με αυτό, αποσύνθεση του ηλεκτρολύτη συνεχίζει (300 βαθμούς Κελσίου), το οποίο παράγει επίσης θερμότητα.
Και το τελικό στάδιο αυτής της διαδικασίας με τα υπολείμματα ηλεκτρολύτη αντιδρά γραφίτη, η οποία περαιτέρω Είναι αυξάνει τη θερμοκρασία έως περίπου 600 βαθμούς Κελσίου, με αποτέλεσμα την τήξη του αλουμινίου θερμαντήρα.
Πώς να προστατεύσετε τις μπαταρίες
Φυσικά, οι κατασκευαστές έχουν επίγνωση του προβλήματος και έχουν δώσει αρκετούς βαθμούς προστασίας έναντι πιθανών αυτανάφλεξη και την αρχή εργαζόταν τότε, την πιο ισχυρή μπαταρία, το μεγαλύτερο ο βαθμός προστασίας σε αυτό.
Ένας από τους βαθμούς προστασίας είναι ένας διαχωριστής, η οποία θερμοκρασία αυξάνεται σε ένα σημείο γίνεται αδιαπέραστο και έτσι αποτρέπει τα δενδρίτες αναπτύσσονται στο τμήμα της μπαταρίας. Αλλά αν η διαδικασία εξελίσσεται με ταχείς ρυθμούς, ο διαχωριστής έχει λιώσει μπανάλ.
Επιπλέον οι μπαταρίες κατασκευάζονται με ολοκληρωμένη βαλβίδες και ασφάλειες. Έτσι, όταν η πίεση αυξάνεται και τα ηλεκτρόδια θερμοκρασίας απλώς αποσυνδέεται από το δίκτυο, και να περάσουν από τα αέρια που σχηματίζονται βαλβίδας. Φυσικά, σε αυτή την περίπτωση σε επαφή με εγκαύματα αέριο οξυγόνο.
Οι Επιπροσθέτως μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι εξοπλισμένα με ελεγκτές, αισθητήρες, και έτσι balancers φορτίο. D.
Όπως ίσως ήδη συνειδητοποιήσει το πιο επικίνδυνο στοιχείο για την οικοδόμηση μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι ο ηλεκτρολύτης, ο οποίος μόλις αναλύεται σε αυτά και την καύση και έκρηξη αερίων. Μέχρι σήμερα, όλη η ομάδα των επιστημόνων είναι ενεργά ψάχνουν για μια βιώσιμη εναλλακτική λύση, αλλά μέχρι στιγμής δεν υπάρχει.
Όπως το άρθρο, τότε μαζί σου αρέσει. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!