أسباب انفجار بطارية الليثيوم
نظرًا لأن نطاق تطبيق بطاريات الليثيوم أصبح أوسع وأوسع ، تحدث انفجارات بطاريات الليثيوم من وقت لآخر. لضمان سلامة نظام البطارية ، يجب تحليل أسباب انفجار البطارية بعناية أكبر. ربما تكون أسباب انفجار بطاريات الليثيوم كما يلي:
1. القطع القطبية لبطارية الليثيوم الداخلية شديدة الاستقطاب ، مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي داخلي لبطارية الليثيوم مما يؤدي إلى حدوث انفجار.
2. قطعة القطب من بطارية الليثيوم تمتص الماء وتتفاعل مع المنحل بالكهرباء. يتسبب أسطوانة الغاز في حدوث ماس كهربائي داخلي لبطارية الليثيوم ويسبب انفجارًا ؛
3. جودة وأداء المنحل بالكهرباء نفسه يتسبب في حدوث انفجار في الدائرة القصيرة الداخلية لبطارية الليثيوم.
4. كمية السائل المحقون لا تلبي المتطلبات التكنولوجية عند حقن السائل.
5. في عملية التجميع ، اللحام بالليزر يكون أداء الختم ضعيفاً ، وتسرب الهواء عند قياس تسرب الهواء.
6. من المحتمل أن يتسبب الغبار وقطعة الأعمدة في حدوث دوائر قصر دقيقة أولاً ؛
7. الألواح الموجبة والسالبة أكثر سمكًا من نطاق العملية ، مما يجعل من الصعب دخول الغلاف ؛
8. مشكلة الختم بالحقن السائل ، أداء الختم السيئ للكرة الفولاذية يؤدي إلى انتفاخ الهواء.
9. جدار الصدفة سميك جدًا في مادة الغلاف الواردة ، ويؤثر تشوه القشرة على السماكة ؛
10. الانفجار الناجم عن ماس كهربائى خارجي.
11. درجة الحرارة المحيطة الزائدة في الخارج هي أيضا السبب الرئيسي للانفجار.
نوع انفجار بطارية الليثيوم
تحليل نوع الانفجار يمكن تلخيص أنواع انفجار خلية البطارية في ثلاثة أنواع: ماس كهربائى خارجي ، ودائرة قصر داخلية ، وشحن زائد. يشير الجزء الخارجي هنا إلى الخارج لخلية البطارية ، بما في ذلك الدوائر القصيرة الناتجة عن تصميم العزل الداخلي الضعيف لحزمة البطارية. عندما تحدث دائرة كهربائية قصيرة على السطح الخارجي للخلية وتفشل المكونات الإلكترونية في قطع الدائرة ، سيتم توليد حرارة عالية داخل الخلية ، مما يؤدي إلى تبخر جزء من الإلكتروليت وتوسيع غلاف البطارية. عندما تصل درجة الحرارة الداخلية للبطارية إلى 135 درجة مئوية ، فإن ورق الغشاء عالي الجودة سيغلق المسام ، وينتهي التفاعل الكهروكيميائي أو ينتهي تقريبًا ، وينخفض التيار بشكل حاد ، وتنخفض درجة الحرارة ببطء ، وبالتالي تجنب حدوث انفجار. ومع ذلك ، فإن معدل إغلاق المسام ضعيف جدًا ، أو لم يتم إغلاق المسام على الإطلاق ، ستستمر درجة حرارة البطارية في الارتفاع ، وسيتبخر المزيد من الإلكتروليت ، وفي النهاية سيتم كسر غلاف البطارية ، وستزداد درجة حرارة البطارية. المادة تحترق وتنفجر. تحدث الدائرة القصيرة الداخلية بشكل أساسي بسبب نتوءات رقائق النحاس وورق الألمنيوم التي تخترق الحجاب الحاجز ، أو البلورات المتشعبة لذرات الليثيوم التي تخترق الحجاب الحاجز.
يمكن أن تتسبب هذه المعادن الصغيرة التي تشبه الإبرة في حدوث دوائر قصيرة متناهية الصغر. نظرًا لأن الإبرة رفيعة جدًا ولها قيمة مقاومة معينة ، فإن التيار ليس بالضرورة كبيرًا. نتوءات النحاس والألمنيوم ناتجة عن عملية الإنتاج. الظاهرة الملحوظة هي أن البطارية تتسرب بسرعة كبيرة ، ويمكن فحص معظمها بواسطة مصنع خلايا البطارية أو مصنع التجميع. علاوة على ذلك ، بسبب النتوءات الصغيرة ، يتم حرقها في بعض الأحيان ، مما يؤدي إلى عودة البطارية إلى وضعها الطبيعي. لذلك ، فإن احتمال الانفجار الناجم عن ماس كهربائى لدغ ليست عالية. يمكن رؤية هذا البيان من حقيقة أنه غالبًا ما توجد بطاريات سيئة ذات جهد منخفض بعد وقت قصير من الشحن في العديد من مصانع خلايا البطاريات ، ولكن هناك القليل من الانفجارات التي تدعمها الإحصائيات. لذلك ، فإن الانفجار الناجم عن ماس كهربائي داخلي ناتج بشكل أساسي عن الشحن الزائد.
لأنه بعد الشحن الزائد ، توجد بلورات من معدن الليثيوم تشبه الإبرة في كل مكان على قطعة القطب ، ونقاط الثقب في كل مكان ، والدوائر القصيرة الدقيقة تحدث في كل مكان. لذلك ، سترتفع درجة حرارة البطارية تدريجيًا ، وفي النهاية ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى تحول المنحل بالكهرباء إلى غاز. في هذه الحالة ، سواء كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا بحيث لا تتسبب في احتراق المادة وانفجارها ، أو تحطم القشرة أولاً ، مما يتسبب في دخول الهواء إلى معدن الليثيوم وأكسدته ، فهذا انفجار. ومع ذلك ، فإن الانفجار الناجم عن ماس كهربائي داخلي بسبب الشحن الزائد لا يحدث بالضرورة في وقت الشحن. من الممكن أنه عندما لا تكون درجة حرارة البطارية عالية بما يكفي لحرق المواد والغاز المتولد غير كافٍ لكسر غلاف البطارية ، سيتوقف المستهلك عن الشحن ويخرج الهاتف المحمول. في هذا الوقت ، ترفع الحرارة الناتجة عن العديد من الدوائر القصيرة الصغيرة درجة حرارة البطارية ببطء ، وتنفجر بعد فترة من الزمن. الوصف الشائع للمستهلكين هو أنهم عندما يلتقطون الهاتف ، يجدون أن الهاتف ساخن جدًا وينفجر بعد التخلص منه.
بناءً على أنواع الانفجارات المذكورة أعلاه ، يمكننا التركيز على ثلاثة جوانب للحماية من الانفجار: منع الشحن الزائد ، ومنع حدوث ماس كهربائي خارجي ، وتحسين سلامة الخلايا. من بينها ، ينتمي منع الشحن الزائد والوقاية من الماس الكهربائي الخارجي إلى الحماية الإلكترونية ، والتي لها علاقة أكبر بتصميم نظام البطارية وتجميع البطارية. ينصب تركيز تحسين سلامة خلايا البطارية على الحماية الكيميائية والميكانيكية ، والتي لها علاقة أكبر بمصنعي خلايا البطارية.
