Johdanto:
Litium-akuton tullut olennainen osa jokapäiväistä elämäämme, ja se käyttää virtaa kaikkeen älypuhelimista ja kannettavista tietokoneista sähköajoneuvoihin ja energian varastointijärjestelmiin. Litiumakkuja käytetään laajalti, mutta on ollut tulipaloja ja räjähdyksiä, jotka, vaikkakin harvinaisia, ovat herättäneet huolta niiden turvallisuudesta. Tällaisiin onnettomuuksiin johtavien tekijöiden ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää litiumakkujen turvallisen ja luotettavan käytön varmistamiseksi.
Litiumakkujen räjähdykset ovat vakava turvallisuusongelma, ja niiden syyt ovat monimutkaisia ja vaihtelevia, pääasiassa sisäisiä ja ulkoisia tekijöitä.
Sisäiset tekijät
Sisäinen oikosulku
Riittämätön negatiivisen elektrodin kapasiteetti: Kun litiumpariston positiivisen elektrodin negatiivisen elektrodin kapasiteetti on riittämätön, latauksen aikana syntyvät litiumatomit eivät pääse negatiivisen elektrodin grafiitin välikerrosrakenteeseen, vaan ne saostuvat negatiivisen elektrodin pinnalle muodostaen kiteitä. Näiden kiteiden pitkäaikainen kertyminen voi aiheuttaa oikosulun, akun purkautumisen nopeasti, lämmöntuotannon, kalvon palamisen ja räjähdyksen.
Elektrodin veden imeytyminen ja elektrolyyttireaktio: Kun elektrodi on imenyt vettä, se voi reagoida elektrolyytin kanssa ja aiheuttaa ilmakuplat, jotka voivat edelleen aiheuttaa sisäisiä oikosulkuja.
Elektrolyyttiongelmat: Itse elektrolyytin laatu ja suorituskyky sekä injektoinnin aikana injektoidun nesteen määrä, joka ei täytä prosessivaatimuksia, voivat vaikuttaa akun turvallisuuteen.
Epäpuhtaudet tuotantoprosessissa: Akun tuotantoprosessin aikana mahdollisesti esiintyvät epäpuhtaudet, pöly jne. voivat myös aiheuttaa mikro-oikosulkuja.
Lämpökarkaus
Kun litiumakun sisällä tapahtuu lämpöpurkaus, akun sisäisten materiaalien välillä syntyy eksoterminen kemiallinen reaktio, jossa syntyy syttyviä kaasuja, kuten vetyä, hiilimonoksidia ja metaania. Nämä reaktiot johtavat uusiin sivureaktioihin, jotka muodostavat noidankehän, joka nostaa akun sisällä olevan lämpötilan ja paineen jyrkästi ja lopulta johtaa räjähdykseen.
Akkukennon pitkäaikainen ylilataus
Pitkäaikaisissa latausolosuhteissa ylilataus ja ylivirta voivat johtaa myös korkeaan lämpötilaan ja korkeaan paineeseen, mikä puolestaan voi aiheuttaa turvallisuusriskejä.
Ulkoiset tekijät
Ulkoinen oikosulku
Vaikka ulkoiset oikosulut harvoin aiheuttavat akun lämpöpurkauksia, pitkäaikaiset ulkoiset oikosulut voivat aiheuttaa heikkojen kytkentäpisteiden palamisen virtapiirissä, mikä puolestaan voi aiheuttaa vakavampia turvallisuusongelmia.
Ulkoinen korkea lämpötila
Korkeissa lämpötiloissa litiumparistojen elektrolyyttiliuotin haihtuu nopeammin, elektrodimateriaalit laajenevat ja sisäinen vastus kasvaa, mikä voi aiheuttaa vuotoja, oikosulkuja jne., mikä voi johtaa räjähdyksiin tai tulipaloihin.
Mekaaninen tärinä tai vaurio
Kun litiumparistot altistetaan voimakkaalle mekaaniselle tärinälle tai vaurioille kuljetuksen, käytön tai huollon aikana, akun kalvo tai elektrolyytti voi vaurioitua, mikä johtaa litiummetallin ja elektrolyytin suoraan kosketukseen, laukaisee eksotermisen reaktion ja lopulta johtaa räjähdykseen tai tulipaloon.
Latausongelma
Ylikuormitus: Suojauspiiri tai tunnistuskaappi on rikki, minkä seurauksena latausjännite nousee akun nimellisjännitettä suuremmaksi, mikä johtaa elektrolyytin hajoamiseen, voimakkaisiin reaktioihin akun sisällä ja akun sisäisen paineen nopeaan nousuun, mikä voi aiheuttaa räjähdyksen.
Ylivirta: Liian suuri latausvirta voi estää litiumioneja kiinnittymästä napakappaleeseen, jolloin napakappaleen pinnalle muodostuu litiummetallia, joka tunkeutuu kalvoon ja aiheuttaa oikosulun positiivisen ja negatiivisen navan välille sekä räjähdyksen.
Johtopäätös
Litium-akkujen räjähdysten syitä ovat sisäiset oikosulut, lämpöpurkaukset, akkukennon pitkäaikainen ylilataus, ulkoiset oikosulut, ulkoiset korkeat lämpötilat, mekaaninen tärinä tai vauriot, latausongelmat ja muut tekijät. Siksi litium-akkuja käytettäessä ja huollettaessa on noudatettava tarkasti asiaankuuluvia turvallisuusmääräyksiä akun turvallisuuden ja vakauden varmistamiseksi. Samalla turvallisuusvalvonnan ja ennaltaehkäisevien toimenpiteiden vahvistaminen on myös tärkeää keinoa estää litium-akkujen räjähdyksiä.
Heltec Energy on luotettu kumppanisi akkujen valmistuksessa. Keskittymisemme tutkimukseen ja kehitykseen sekä kattava akkulisävarustevalikoimamme takaavat kokonaisvaltaiset ratkaisut alan kehittyviin tarpeisiin. Sitoutumisemme huippuosaamiseen, räätälöityihin ratkaisuihin ja vahvoihin asiakaskumppanuuksiin tekevät meistä akkujen valmistajien ja toimittajien ensisijaisen valinnan maailmanlaajuisesti.
Jos sinulla on kysyttävää tai haluat lisätietoja, älä epäröi ottaa yhteyttäota meihin yhteyttä.
Tarjouspyyntö:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sokeri:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Julkaisun aika: 24.7.2024