Miks ja kuidas õhkida liitium-ioon akud

Ilmselt igaüks mäletab umbes sensatsiooniline lugu isesüttimise ja isegi plahvatus akude Märkus 7 telefonid Samsung. Niisiis, see ei ole ainult probleem konkreetselt selle konkreetse telefoni mudelist ja see on rohkem või vähem tõsi kõigi liitium-ioon akud.

Lõppude lõpuks, Internet siin ja seal leiad filmi nagu giroskuter, elektrosamokat või telefoni maksustamise äkki paisutatud ja süttisid põlema.

Käesolevas artiklis ma tahan teile öelda, miks see juhtub ja mida teha, et minimeerida riske isesüttimise on oma vidin see aku tüüp.

Mis on probleem

Niisiis, et mõista põhjus tulekahju, oletame paar sõna struktuuri sellised patareid.

Liitiumioonakusid tehakse paari anoodi ja katoodi, mis on eraldatud poorse polümeeri eraldaja. Enamikul juhtudel aktiivse katoodi materjaliks on siirdemetallide oksiidide keskel on kristallstruktuur liitiumioone. Kasutamine anoodi grafiit.

Elektrolüüdi aku on tavaliselt valmistatud lahendusi liitiumi soolad. Nii et alustustasuga tehases integratsiooni protsessi elektroodid liitium anoodi (in praktiliselt ioone läbiviimine kaitsekiht on moodustatud anood) (SEI), mis on moodustatud lagunenud elektrolüüt. Moodustati barjääri kaitseb elektroodid kahjulike reaktsioonide elektrolüüt.

Enamikul juhtudel põhjuseks isesüttimise aku on banaalne lühise rakkude ise. Selle põhjuseks moodustavad elektrilise kontakti elektroodide vahel võib olla:

1. Mehaaniliste vigastuste element. Oletame, et teil tilk telefoni või aku põrandal, ning seega kahjustada sisemist struktuuri aku.
2. Factory abielu. Isegi ajastul robotite tootmise keegi on puutumatud banaalne vabrikudefektid, nagu ebapiisav täpselt elektroodid olid lõigatud või sai metallist osa vahel katoodi ja anoodi, mis kahjustab eraldaja.
3. Idanemise metallilist liitiumi (dendriidid). See nähtus esineb liiga kiire tühjendussektsioon või laadimise kui liitiumioone lihtsalt ei ole aega integreeritakse anoodi kristall ja viia see (anoodi) kristallide kasvu protsess algab, mis viib kahju eraldaja.

Nii et üks eespool nimetatud põhjustel on põhjustanud lühis. Vaatame, mis juhtub järgmisena.

arengu isesüttimise

Lühis toimus element, seda fakti aku hakkab, kui küte protsessi ja temperatuur tõuseb 70-90gradusov Celsiuse, ioone läbiviimine barjääri hakkab halvenema anoodi.

Seejärel liitium, integreeritud anoodi reaktsioon algab elektrolüüdi tulemusena Selles protsessis vabanemisega lenduvate gaaside, etaani, metaan, etüleeni, jne ...

Niisiis, seal on plahvatusohtlik segu, kuid on peamine koostisosa tulekahju - hapnikku.

Kõik see keemilise kokteili hakkab keema suletud suletud kambrisse, samuti eksotermiline reaktsioon, siis tekib paratamatult suureneb temperatuuri ja rõhu all.

Jõudes 180-200 kraadi katoodi materjali reaktsiooni kaasata ja saadud hapniku eralduma. Siin just praegu, ja seal on "puff" ja järsku temperatuuri tõus. Paralleelselt sellega lagunemine elektrolüüdi jätkub (300 kraadi Celsiuse järgi), mis samuti tekitab soojust.

Ja viimane samm selles protsessis koos elektrolüütide jäägid reageerib grafiit, mis omakorda See tõstab temperatuuri kuni 600 kraadi, mille tulemusena sulamine alumiiniumist sustseptorhülssi.

Kuidas kaitsta patareid

Muidugi tootjad on probleemist teadlik ja on andnud mitu kraadi kaitse võimalike isesüttimise ja seejärel tööpõhimõte, võimsam aku, mida suurem kaitse seda.

Üks kraadi kaitse on eraldaja, mis tõstetakse temperatuur punktist muutub läbitungimatu ja seega takistab dendrites kasvavad aku sektsioonis. Aga kui protsessi areneb kiiresti, eraldaja on sulanud banaalne.

Lisaks patareid toodetakse termosüdamikele ja kaitsmed. Seega, kui rõhk tõstetakse ja temperatuur elektroodid lihtsalt lahti võrgustik ja mine läbi klapi moodustatud gaase. Muidugi, sel juhul kontaktis gaasiline hapnik põletusi.

Lisaks liitiumioonakudele on varustatud kontrollerid, andurid, ja nii laengu balancers. D.

Nagu te ilmselt juba aru, kõige ohtlikum element ehitamise liitium-ioon aku elektrolüüdi, mis on lihtsalt jaotatud need ka põletamine ja plahvatav gaase. Praeguseks on kogu meeskond teadlased on aktiivselt otsivad elujõuline alternatiiv, kuid nii kaugele, et ei ole olemas.

Nagu artiklis seejärel soovid. Tänan teid tähelepanu eest!