Invoering:
LithiumbatterijenLithiumbatterijen zijn een integraal onderdeel van ons dagelijks leven geworden en leveren de energie voor alles, van smartphones en laptops tot elektrische voertuigen en energieopslagsystemen. Lithiumbatterijen worden veel gebruikt, maar er zijn gevallen van brand en explosie geweest die, hoewel zeldzaam, zorgen hebben gewekt over hun veiligheid. Inzicht in de factoren die tot dergelijke incidenten kunnen leiden, is cruciaal voor het veilige en betrouwbare gebruik van lithiumbatterijen.
Explosies van lithiumbatterijen vormen een ernstig veiligheidsprobleem, en de oorzaken ervan zijn complex en gevarieerd, voornamelijk interne en externe factoren.
Interne factoren
Interne kortsluiting
Onvoldoende capaciteit van de negatieve elektrode: Wanneer de capaciteit van de negatieve elektrode van de positieve elektrode van een lithiumbatterij onvoldoende is, kunnen de lithiumatomen die tijdens het laden ontstaan niet in de tussenlaagstructuur van het grafiet van de negatieve elektrode worden ingebracht. Ze zullen neerslaan op het oppervlak van de negatieve elektrode en kristallen vormen. De langdurige ophoping van deze kristallen kan kortsluiting veroorzaken, waardoor de batterijcel snel ontlaadt, veel warmte genereert, het membraan verbrandt en vervolgens explodeert.
Waterabsorptie door de elektrode en reactie met het elektrolyt: Nadat de elektrode water heeft geabsorbeerd, kan dit reageren met het elektrolyt en luchtbellen vormen, wat vervolgens interne kortsluitingen kan veroorzaken.
Problemen met de elektrolyt: De kwaliteit en prestaties van de elektrolyt zelf, evenals de hoeveelheid vloeistof die tijdens het injectieproces wordt ingespoten en die niet aan de procesvereisten voldoet, kunnen de veiligheid van de batterij beïnvloeden.
Onzuiverheden in het productieproces: Onzuiverheden, stof, enz. die tijdens het productieproces van de batterij aanwezig kunnen zijn, kunnen ook microkortsluitingen veroorzaken.
Thermische runaway
Wanneer er thermische runaway optreedt in een lithiumbatterij, vindt er een exotherme chemische reactie plaats tussen de interne materialen van de batterij, waarbij brandbare gassen zoals waterstof, koolmonoxide en methaan ontstaan. Deze reacties leiden tot nieuwe nevenreacties, waardoor een vicieuze cirkel ontstaat die de temperatuur en druk in de batterij sterk doet stijgen en uiteindelijk tot een explosie leidt.
Langdurig overladen van de batterijcel
Bij langdurig opladen kunnen overladen en overstroom leiden tot hoge temperaturen en hoge druk, wat op zijn beurt veiligheidsrisico's kan opleveren.
Externe factoren
Externe kortsluiting
Hoewel externe kortsluitingen zelden direct leiden tot thermische oververhitting van de batterij, kunnen langdurige externe kortsluitingen zwakke verbindingspunten in het circuit doen doorbranden, wat op zijn beurt tot ernstiger veiligheidsproblemen kan leiden.
Externe hoge temperatuur
Bij hoge temperaturen verdampt het elektrolytoplossmiddel in lithiumbatterijen sneller, zetten de elektrodematerialen uit en neemt de interne weerstand toe. Dit kan leiden tot lekkage, kortsluiting, enz., met explosies of branden tot gevolg.
Mechanische trillingen of schade
Wanneer lithiumbatterijen tijdens transport, gebruik of onderhoud worden blootgesteld aan sterke mechanische trillingen of beschadiging, kan het membraan of de elektrolyt van de batterij beschadigd raken. Dit kan leiden tot direct contact tussen het lithiummetaal en de elektrolyt, waardoor een exotherme reactie ontstaat die uiteindelijk een explosie of brand kan veroorzaken.
Oplaadprobleem
Overladen: Het beveiligingscircuit of de detectiekast functioneert niet naar behoren, waardoor de laadspanning hoger wordt dan de nominale spanning van de batterij. Dit leidt tot ontleding van het elektrolyt, heftige reacties in de batterij en een snelle stijging van de interne druk, wat een explosie kan veroorzaken.
Overstroom: Een te hoge laadstroom kan ertoe leiden dat lithiumionen niet de tijd krijgen om zich in het poolstuk te nestelen, waardoor lithiummetaal zich op het oppervlak van het poolstuk vormt en het membraan binnendringt. Dit kan een directe kortsluiting tussen de positieve en negatieve polen veroorzaken en een explosie tot gevolg hebben.
Conclusie
De oorzaken van explosies in lithiumbatterijen zijn onder andere interne kortsluiting, thermische oververhitting, langdurig overladen van de batterijcel, externe kortsluiting, hoge temperaturen, mechanische trillingen of beschadiging, laadproblemen en andere factoren. Daarom is het bij het gebruik en onderhoud van lithiumbatterijen noodzakelijk om de relevante veiligheidsvoorschriften strikt na te leven om de veiligheid en stabiliteit van de batterij te waarborgen. Tegelijkertijd zijn versterkte veiligheidscontroles en preventieve maatregelen ook belangrijke middelen om explosies in lithiumbatterijen te voorkomen.
Heltec Energy is uw betrouwbare partner in de productie van accupakketten. Dankzij onze voortdurende focus op onderzoek en ontwikkeling, gecombineerd met ons uitgebreide assortiment aan accu-accessoires, bieden wij totaaloplossingen die inspelen op de veranderende behoeften van de industrie. Onze toewijding aan excellentie, oplossingen op maat en sterke klantrelaties maken ons de voorkeurspartner voor fabrikanten en leveranciers van accupakketten wereldwijd.
Heeft u vragen of wilt u meer weten? Aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.neem contact met ons op.
Offerteaanvraag:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Suiker:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Geplaatst op: 24 juli 2024