Causas de la explosión de la batería de litio
A medida que el rango de aplicación de las baterías de litio se hace cada vez más amplio, de vez en cuando ocurren explosiones de baterías de litio. Para garantizar la seguridad del sistema de batería, las razones de la explosión de la batería deben analizarse más detenidamente. Las razones de la explosión de las baterías de litio son probablemente las siguientes:
1. Las piezas polares de la batería de litio interna están muy polarizadas, lo que provoca que un cortocircuito interno de la batería de litio provoque una explosión;
2. La pieza polar de la batería de litio absorbe agua y reacciona con el electrolito. El bidón de gas provoca un cortocircuito interno de la batería de litio y provoca una explosión;
3. La calidad y el rendimiento del electrolito en sí hacen que el cortocircuito interno de la batería de litio provoque una explosión;
4. La cantidad de líquido inyectado no puede cumplir con los requisitos tecnológicos al inyectar líquido;
5. En el proceso de ensamblaje, la soldadura láser tiene un rendimiento de sellado deficiente y fugas de aire al medir las fugas de aire;
6. Es probable que el polvo y el polvo de las piezas polares provoquen en primer lugar micro cortocircuitos;
7. Las placas positivas y negativas son más gruesas que el rango del proceso, lo que dificulta la entrada a la carcasa;
8. El problema del sellado por inyección de líquido, un rendimiento de sellado deficiente de la bola de acero conduce al abultamiento del aire;
9. La pared de la carcasa es demasiado gruesa en el material de la carcasa entrante y la deformación de la carcasa afecta el grosor;
10. Explosión causada por cortocircuito externo;
11. La temperatura ambiente exterior excesiva también es la principal causa de explosión.
Tipo de explosión de la batería de litio
Análisis del tipo de explosión Los tipos de explosión de la celda de la batería se pueden resumir en tres tipos: cortocircuito externo, cortocircuito interno y sobrecarga. El exterior aquí se refiere al exterior de la celda de la batería, incluidos los cortocircuitos causados por un diseño de aislamiento interno deficiente del paquete de baterías. Cuando ocurre un cortocircuito en el exterior de la celda y los componentes electrónicos no cortan el circuito, se generará mucho calor dentro de la celda, lo que hará que parte del electrolito se vaporice y expanda la carcasa de la batería. Cuando la temperatura interna de la batería alcanza los 135 grados Celsius, un papel de diafragma de buena calidad cerrará los poros, la reacción electroquímica terminará o casi terminará, la corriente bajará bruscamente y la temperatura bajará lentamente, evitando así una explosión. Sin embargo, la tasa de cierre de los poros es demasiado baja, o los poros no se cierran en absoluto, la temperatura de la batería seguirá aumentando, se vaporizará más electrolito y, finalmente, la carcasa de la batería se romperá y la temperatura de la batería incluso aumentará. El material arde y explota. El cortocircuito interno es causado principalmente por las rebabas de la hoja de cobre y la hoja de aluminio que perforan el diafragma, o los cristales dendríticos de átomos de litio que perforan el diafragma.
Estos diminutos metales en forma de agujas pueden causar microcortocircuitos. Dado que la aguja es muy delgada y tiene un cierto valor de resistencia, la corriente no es necesariamente grande. Las rebabas de cobre y papel de aluminio son causadas por el proceso de producción. El fenómeno observable es que la batería tiene fugas demasiado rápido, la mayoría de las cuales pueden ser examinadas por la fábrica de celdas de batería o la fábrica de ensamblaje. Además, debido a las pequeñas rebabas, a veces se queman, lo que hace que la batería vuelva a la normalidad. Por lo tanto, la probabilidad de explosión causada por microcortocircuitos de rebabas no es alta. Esta afirmación se puede ver en el hecho de que a menudo hay baterías defectuosas con bajo voltaje poco después de la carga en varias fábricas de celdas de batería, pero hay pocas explosiones, lo que está respaldado por las estadísticas. Por tanto, la explosión provocada por un cortocircuito interno se debe principalmente a una sobrecarga.
Porque, después de la sobrecarga, hay cristales de metal de litio en forma de aguja en todas partes de la pieza polar, los puntos de perforación están en todas partes y los micro cortocircuitos están ocurriendo en todas partes. Por lo tanto, la temperatura de la batería aumentará gradualmente y, finalmente, la temperatura alta hará que el electrolito se vuelva gas. En este caso, si la temperatura es demasiado alta para hacer que el material se queme y explote, o si la carcasa se rompe primero, lo que hace que el aire entre y oxide el metal de litio, es una explosión. Sin embargo, la explosión causada por un cortocircuito interno causado por la sobrecarga no ocurre necesariamente en el momento de la carga. Es posible que cuando la temperatura de la batería no sea lo suficientemente alta para quemar el material y el gas generado no sea suficiente para romper la carcasa de la batería, el consumidor deje de cargar y saque el teléfono móvil. En este momento, el calor generado por numerosos micro-cortocircuitos eleva lentamente la temperatura de la batería y estalla después de un período de tiempo. La descripción común de los consumidores es que cuando levantan el teléfono, encuentran que el teléfono está muy caliente y explota después de tirarlo.
Basándonos en los tipos de explosiones anteriores, podemos centrarnos en tres aspectos de la protección contra explosiones: prevención de sobrecargas, prevención de cortocircuitos externos y mejora de la seguridad de la celda. Entre ellos, la prevención de sobrecargas y la prevención de cortocircuitos externos pertenecen a la protección electrónica, que tiene una mayor relación con el diseño del sistema de batería y el montaje de la batería. El enfoque de la mejora de la seguridad de las celdas de batería es la protección química y mecánica, que tiene una mayor relación con los fabricantes de celdas de batería.
