リチウム電池の爆発の原因
リチウム電池の適用範囲がますます広くなるにつれて、リチウム電池の爆発が時々発生します。 バッテリーシステムの安全性を確保するために、バッテリーの爆発の理由をより注意深く分析する必要があります。 リチウム電池の爆発の理由はおそらく次のとおりです。
1.内蔵リチウム電池のポールピースは高度に分極されているため、リチウム電池の内部短絡により爆発が発生します。
2.リチウム電池のポールピースは水を吸収し、電解液と反応します。 ガスドラムはリチウム電池の内部短絡を引き起こし、爆発を引き起こします。
3.電解液自体の品質と性能により、リチウム電池の内部短絡が爆発を引き起こします。
4.注入される液体の量は、液体を注入する際の技術的要件を満たすことができません。
5.組み立て工程では、レーザー溶接はシール性能が低く、空気漏れを測定する際の空気漏れがあります。
6.ほこりやポールピースのほこりは、最初に微小短絡を引き起こす可能性があります。
7.正極板と負極板はプロセス範囲よりも厚いため、シェルに入るのが困難です。
8.液体注入シーリングの問題、鋼球の不十分なシーリング性能は空気の膨らみにつながります。
9.シェルの壁は、入ってくるシェル材料では厚すぎ、シェルの変形は厚さに影響します。
10.外部短絡による爆発。
11.屋外の過度の周囲温度も爆発の主な原因です。
リチウム電池爆発タイプ
爆発タイプの分析バッテリーセルの爆発のタイプは、外部短絡、内部短絡、および過充電の3つのタイプに要約できます。 ここでの外側とは、バッテリーパックの内部絶縁設計が不十分なために発生した短絡を含む、バッテリーセルの外側を指します。 セルの外側で短絡が発生し、電子部品が回路を遮断できない場合、セルの内部で高熱が発生し、電解液の一部が蒸発してバッテリーシェルが膨張します。 バッテリーの内部温度が摂氏135度に達すると、高品質のダイヤフラム紙が細孔を閉じ、電気化学反応が終了またはほぼ終了し、電流が急激に低下し、温度がゆっくりと低下するため、爆発を回避できます。 しかし、細孔の閉鎖率が低すぎるか、細孔がまったく閉鎖されていない場合、バッテリーの温度は上昇し続け、より多くの電解質が蒸発し、最終的にバッテリーのシェルが壊れ、バッテリーの温度も上昇します。 材料は燃焼して爆発します。 内部短絡は主に、ダイアフラムを貫通する銅箔とアルミホイルのバリ、またはダイアフラムを貫通するリチウム原子の樹枝状結晶によって引き起こされます。
これらの小さな針状の金属は、微小な短絡を引き起こす可能性があります。 針は非常に細く、一定の抵抗値があるため、電流は必ずしも大きくはありません。 銅箔やアルミ箔のバリは、製造工程で発生します。 観察可能な現象は、バッテリーの漏れが速すぎることです。そのほとんどは、バッテリーセル工場または組立工場でスクリーニングできます。 また、バリが小さいために焼けてバッテリーが正常に戻る場合があります。 したがって、バリの微小短絡による爆発の可能性は高くありません。 この声明は、さまざまなバッテリーセル工場で充電直後に低電圧の不良バッテリーがしばしばあるという事実から見ることができますが、統計によって裏付けられている爆発はほとんどありません。 したがって、内部短絡による爆発は主に過充電によるものです。
過充電後、ポールピースのいたるところに針状のリチウム金属結晶があり、貫通点がいたるところにあり、微小な短絡がいたるところに発生しているためです。 そのため、バッテリーの温度が徐々に上昇し、最終的に高温になると電解液がガス状になります。 この場合、温度が高すぎて材料が燃焼して爆発することはなく、シェルが最初に壊れて空気が入り、リチウム金属を酸化することもあります。これは爆発です。 ただし、過充電による内部短絡による爆発は、必ずしも充電時に発生するわけではありません。 バッテリーの温度が材料を燃やすのに十分なほど高くなく、生成されたガスがバッテリーのケーシングを壊すのに十分でない場合、消費者は充電を停止して携帯電話を取り出す可能性があります。 このとき、多数の微小短絡によって発生する熱がバッテリーの温度をゆっくりと上昇させ、しばらくすると爆発します。 消費者の一般的な説明は、彼らが電話を手に取ったとき、彼らは電話が非常に熱く、それを捨てた後に爆発することに気付くということです。
上記の種類の爆発に基づいて、爆発保護の3つの側面、つまり過充電の防止、外部短絡の防止、およびセルの安全性の向上に焦点を当てることができます。 その中で、過充電防止と外部短絡防止は電子保護に属し、バッテリーシステムの設計とバッテリーの組み立てとの関係が大きくなっています。 バッテリーセルの安全性向上の焦点は、化学的および機械的保護であり、バッテリーセルメーカーとの関係はより大きくなっています。
