Baterei litium minangka sistem baterei sing paling cepet tuwuh sajrone 20 taun kepungkur lan akeh digunakake ing produk elektronik.Jeblugan ponsel lan laptop sing paling anyar yaiku jeblugan baterei.Kaya apa batre ponsel lan laptop, cara kerjane, sebabe njeblug, lan cara kanggo nyegah.
Efek sisih wiwit kedaden nalika sel lithium wis overcharged kanggo voltase luwih saka 4.2V.Sing luwih dhuwur tekanan overcharge, luwih dhuwur risiko.Ing voltase sing luwih dhuwur tinimbang 4.2V, nalika kurang saka setengah atom litium ditinggalake ing materi katoda, sel panyimpenan asring ambruk, nyebabake nyuda kapasitas baterei.Yen ngisi terus, logam litium sabanjure bakal numpuk ing permukaan materi katoda, amarga sel panyimpenan katoda wis kebak karo atom litium.Atom lithium iki nuwuhake kristal dendritik saka permukaan katoda menyang arah ion litium.Kristal lithium bakal ngliwati kertas diafragma, nyepetake anoda lan katoda.Kadhangkala baterei njeblug sadurunge ana sirkuit cendhak.Iki amarga nalika proses overcharge, bahan kayata elektrolit retak kanggo ngasilake gas sing nyebabake casing baterei utawa katup tekanan abuh lan bledosan, saéngga oksigen bisa reaksi karo atom litium sing akumulasi ing permukaan elektroda negatif lan njeblug.
Mulane, nalika ngisi daya baterei lithium, perlu kanggo nyetel wates ndhuwur voltase, kanggo njupuk menyang akun urip baterei, kapasitas, lan safety.Tegangan pangisian daya sing cocog yaiku 4.2V.Ana uga kudu ana watesan voltase ngisor nalika sel lithium discharge.Nalika voltase sel mudhun ing ngisor 2.4V, sawetara materi wiwit rusak.Lan amarga baterei bakal poto-discharge, sijine maneh voltase bakal luwih murah, mulane, iku paling ora kanggo discharge 2.4V kanggo mungkasi.Saka 3.0V nganti 2.4V, baterei lithium mung ngeculake 3% saka kapasitase.Mulane, 3.0V minangka tegangan cut-off discharge sing becik.Nalika ngisi daya lan discharging, saliyane watesan voltase, watesan saiki uga perlu.Nalika saiki dhuwur banget, ion lithium ora duwe wektu kanggo ngetik sel panyimpenan, bakal nglumpukake ing permukaan materi.
Nalika ion-ion iki entuk elektron, atom litium kristalisasi ing permukaan materi, sing bisa mbebayani kaya ngisi daya sing berlebihan.Yen kasus baterei rusak, iku bakal njeblug.Mulane, pangayoman baterei lithium ion kudu paling ora kalebu watesan ndhuwur voltase daya, watesan ngisor voltase discharging lan watesan ndhuwur saiki.Umumé, saliyane inti baterei lithium, bakal ana piring proteksi, sing utamane kanggo nyedhiyakake telung perlindungan kasebut.Nanging, piring pangayoman saka telung pangayoman iki temenan ora cukup, ing global acara bledosan baterei lithium utawa Kerep.Kanggo njamin keamanan sistem baterei, analisa sing luwih ati-ati babagan penyebab jeblugan baterei dibutuhake.
Penyebab bledosan:
1. Polarisasi internal gedhe;
2. Piece pole nyerep banyu lan bereaksi karo drum gas elektrolit;
3.Kualitas lan kinerja elektrolit dhewe;
4. Jumlah injeksi Cairan ora bisa nyukupi syarat proses;
5. Kinerja segel welding laser kurang ing proses persiapan, lan bocor udara dideteksi.
6. Bledug lan pole-piece bledug gampang kanggo nimbulaké microshort circuit pisanan;
7.Positif lan negatif piring luwih kenthel saka sawetara proses, angel kanggo Nihan;
8. Masalah Sealing injeksi Cairan, kinerja sealing miskin saka werni baja ndadékaké kanggo drum gas;
9.Shell mlebu materi Nihan tembok banget nglukis, ewah-ewahan bentuk Nihan mengaruhi kekandelan;
10. Suhu lingkungan sing dhuwur ing njaba uga dadi penyebab utama bledosan.
Jinis bledosan
Analisis jinis bledosan Jinis bledosan inti baterei bisa diklasifikasikaké minangka short circuit njaba, short circuit internal, lan overcharge.Eksternal ing kene nuduhake njaba sel, kalebu sirkuit cendhak sing disebabake dening desain insulasi baterei internal sing ora apik.Nalika sirkuit cendhak ana ing njaba sel, lan komponen elektronik gagal kanggo Cut mati daur ulang, sel bakal generate panas dhuwur nang, nyebabake bagean saka elektrolit kanggo vaporize, Nihan baterei.Nalika suhu internal baterei dhuwur nganti 135 derajat Celcius, kertas diafragma kanthi kualitas apik bakal nutup bolongan sing apik, reaksi elektrokimia diakhiri utawa meh mandheg, saiki plunges, lan suhu uga mudhun alon-alon, saéngga nyegah bledosan. .Nanging kertas diafragma kanthi tingkat nutup sing ora apik, utawa sing ora nutup babar pisan, bakal njaga baterei dadi anget, nguapake elektrolit luwih akeh, lan pungkasane nyemburake casing baterei, utawa malah ngunggahake suhu baterei nganti bahan bakar. lan njeblug.Sirkuit cendhak internal utamane disebabake dening burr foil tembaga lan aluminium foil sing nusuk diafragma, utawa kristal dendritik saka atom lithium sing nusuk diafragma.
Logam cilik kaya jarum iki bisa nyebabake sirkuit pendek mikro.Amarga jarum tipis banget lan nduweni nilai resistensi tartamtu, arus kasebut ora kudu gedhe banget.Burrs saka aluminium foil tembaga disebabake ing proses produksi.Fenomena sing diamati yaiku baterei bocor cepet banget, lan umume bisa disaring dening pabrik sel utawa pabrik perakitan.Lan amarga burr cilik, kadhangkala diobong, nggawe baterei normal maneh.Mulane, kemungkinan bledosan disebabake sirkuit short mikro burr ora dhuwur.tampilan kuwi, asring bisa ngisi saka nang saben pabrik sel, voltase ing baterei kurang ala, nanging arang bledosan, njaluk dhukungan statistik.Mulane, bledosan disebabake short circuit internal utamané disebabake overcharge.Amarga ana kristal logam lithium kaya jarum ing endi wae ing lembaran elektroda mburi sing overcharged, titik tusukan ana ing endi wae, lan sirkuit cendhak mikro ana ing endi wae.Mulane, suhu sel mboko sithik mundhak, lan pungkasane suhu dhuwur bakal gas elektrolit.Kahanan iki, apa suhu dhuwur banget kanggo nggawe bledosan bahan bakar, utawa Nihan pisanan bejat, supaya online lan lithium logam oksidasi galak, iku mburi jeblugan.
Nanging bledosan kuwi, disebabake short circuit internal disebabake overcharging, ora kudu kelakon nalika ngisi daya.Bisa uga konsumen bakal mandheg ngisi daya lan njupuk telpon sadurunge baterei cukup panas kanggo ngobong bahan lan ngasilake gas sing cukup kanggo nyemburake casing baterei.Panas sing diasilake dening akeh sirkuit cendhak alon-alon anget baterei lan, sawise sawetara wektu, njeblug.Katrangan umum saka konsumen yaiku dheweke ngangkat telpon lan nemokake yen panas banget, banjur dibuwang lan njeblug.Adhedhasar jinis bledosan ing ndhuwur, kita bisa fokus ing nyegah overcharge, nyegah sirkuit cendhak eksternal, lan nambah safety sel.Antarane wong-wong mau, Nyegah saka overcharge lan short circuit external belongs kanggo pangayoman elektronik, kang banget related kanggo desain sistem baterei lan Pack baterei.Titik kunci perbaikan keamanan sel yaiku proteksi kimia lan mekanik, sing nduwe hubungan apik karo produsen sel.
Masalah sing didhelikake aman
Keamanan baterei lithium ion ora mung ana gandhengane karo sifat materi sel kasebut, nanging uga ana gandhengane karo teknologi persiapan lan panggunaan baterei.Baterei ponsel asring njeblug, ing tangan siji, amarga gagal sirkuit proteksi, nanging sing luwih penting, aspek materi durung rampung ngrampungake masalah kasebut.
Kobalt asam lithium cathode materi aktif punika sistem banget diwasa ing baterei cilik, nanging sawise daya lengkap, ana isih akèh ion lithium ing anode, nalika overcharge, isih ing anode saka ion lithium samesthine kumpul kanggo anode. , kawangun ing dendrite cathode nggunakake kobalt asam lithium baterei overcharge corollary, malah ing pangisian daya normal lan proses discharge, Ana uga keluwihan lithium ion free menyang elektroda negatif kanggo mbentuk dendrites.Energi spesifik teoritis saka materi lithium kobalt luwih saka 270 mah / g, nanging kapasitas nyata mung setengah saka kapasitas teoritis kanggo njamin kinerja muter.Ing proses panggunaan, amarga sawetara alasan (kayata karusakan ing sistem manajemen) lan voltase pangisi daya baterei dhuwur banget, bagean litium sing isih ana ing elektroda positif bakal dicopot, liwat elektrolit menyang permukaan elektroda negatif ing wangun deposisi logam litium kanggo mbentuk dendrit.Dendrit Pierce diafragma, nggawe sirkuit short internal.
Komponen utama elektrolit yaiku karbonat, sing nduweni titik nyala lan titik didih sing sithik.Bakal diobong utawa malah njeblug ing kahanan tartamtu.Yen baterei overheats, iku bakal mimpin kanggo oksidasi lan abang saka karbonat ing elektrolit, asil ing akèh gas lan liyane panas.Yen ora ana katup safety utawa gas ora dirilis liwat katup safety, tekanan internal baterei bakal munggah banget lan njeblug.
Baterei lithium elektrolit polimer ora dhasar ngatasi masalah safety, asam lithium kobalt lan elektrolit organik uga digunakake, lan elektrolit kasebut koloid, ora gampang bocor, bakal kedadeyan pembakaran sing luwih ganas, pembakaran minangka masalah paling gedhe babagan keamanan baterei polimer.
Ana uga sawetara masalah karo nggunakake baterei.Sirkuit cendhak njaba utawa internal bisa ngasilake sawetara atus ampere arus sing gedhe banget.Nalika short circuit external occurs, baterei enggal discharges saiki gedhe, akeh akeh energi lan ngasilaken panas gedhe ing resistance internal.Sirkuit cendhak internal mbentuk arus sing gedhe, lan suhu mundhak, nyebabake diafragma nyawiji lan area sirkuit cendhak saya tambah, saéngga mbentuk siklus ganas.
Baterei Lithium ion kanggo entuk sel siji 3 ~ 4.2V voltase kerja dhuwur, kudu njupuk bosok voltase luwih saka 2V elektrolit organik, lan nggunakake elektrolit organik ing saiki dhuwur, kahanan suhu dhuwur bakal electrolyzed, electrolytic gas, asil ing tambah meksa internal, serius bakal break liwat Nihan.
Overcharge bisa precipitate logam lithium, ing cilik saka cangkang pecah, kontak langsung karo udhara, asil ing pembakaran, ing wektu sing padha elektrolit kontak, semangat kuwat, expansion cepet saka gas, bledosan.
Kajaba iku, kanggo baterei lithium ion ponsel, amarga panggunaan sing ora bener, kayata ekstrusi, impact lan intake banyu nyebabake ekspansi baterei, deformasi lan retak, lan liya-liyane, sing bakal nyebabake sirkuit cendhak baterei, ing proses discharge utawa ngisi daya sing disebabake. dening bledosan panas.
Keamanan baterei lithium:
Kanggo ngindhari overdischarge utawa overcharge sing disebabake panggunaan sing ora bener, mekanisme proteksi telung disetel ing baterei lithium ion tunggal.Salah sijine yaiku nggunakake unsur ngoper, nalika suhu baterei mundhak, resistensi bakal munggah, nalika suhu dhuwur banget, kanthi otomatis bakal mandhegake sumber daya;Kapindho yaiku milih bahan partisi sing cocog, nalika suhu mundhak menyang nilai tartamtu, pori-pori mikron ing partisi bakal larut kanthi otomatis, supaya ion lithium ora bisa ngliwati, reaksi internal baterei mandheg;Katelu yaiku nyiyapake tutup safety (yaiku, bolongan ventilasi ing ndhuwur baterei).Nalika tekanan internal baterei mundhak menyang nilai tartamtu, tutup safety bakal mbukak kanthi otomatis kanggo njamin keamanan baterei.
Kadhangkala, sanajan baterei dhewe duwe langkah-langkah kontrol safety, nanging amarga sawetara alasan sing disebabake kegagalan kontrol, kekurangan katup safety utawa gas ora duwe wektu kanggo ngeculake katup safety, tekanan internal baterei bakal mundhak banget lan nyebabake. bledosan.Umumé, total energi sing disimpen ing baterei lithium-ion kontras karo safety.Nalika kapasitas baterei mundhak, volume baterei uga mundhak, lan kinerja boros panas deteriorates, lan kamungkinan saka kacilakan bakal nemen nambah.Kanggo baterei lithium-ion sing digunakake ing ponsel, syarat dhasar yaiku kemungkinan kacilakan safety kudu kurang saka siji ing sejuta, sing uga minangka standar minimal sing bisa ditampa dening umum.Kanggo baterei lithium-ion kapasitas gedhe, utamane kanggo mobil, penting banget kanggo nggunakake boros panas sing dipeksa.
Pamilihan bahan elektroda sing luwih aman, bahan lithium mangan oksida, ing babagan struktur molekul kanggo mesthekake yen ing negara daya lengkap, ion lithium ing elektroda positif wis rampung ditempelake menyang bolongan karbon negatif, dhasar supaya generasi dendrites.Ing wektu sing padha, struktur stabil asam lithium manganese, supaya kinerja oksidasi sawijining adoh luwih murah tinimbang asam lithium kobalt, suhu bosok asam lithium kobalt luwih saka 100 ℃, malah amarga external external short-circuit (needling), external short-circuit, overcharging, uga bisa rampung supaya bebaya saka pangobongan lan bledosan disebabake precipitated logam lithium.
Kajaba iku, panggunaan bahan lithium manganate uga bisa nyuda biaya.
Kanggo nambah kinerja teknologi kontrol safety ana, kita kudu nambah kinerja safety inti baterei lithium ion, kang utamané penting kanggo baterei kapasitas gedhe.Pilih diafragma kanthi kinerja tutup termal sing apik.Peran diafragma yaiku kanggo ngisolasi kutub positif lan negatif baterei nalika ngidini ngliwati ion lithium.Nalika suhu mundhak, membran ditutup sadurunge leleh, mundhak resistance internal kanggo 2.000 ohms lan mateni reaksi internal.Nalika tekanan internal utawa suhu tekan standar prasetel, tutup bledosan-bukti bakal mbukak lan wiwiti ngredhakaké tekanan kanggo nyegah klempakan gedhe banget saka gas internal, ewah-ewahan bentuk, lan pungkasanipun mimpin kanggo bledosan cangkang.Ngapikake sensitivitas kontrol, pilih paramèter kontrol sing luwih sensitif lan nganggo kontrol gabungan saka sawetara paramèter (sing penting banget kanggo baterei kapasitas gedhe).Kanggo kapasitas gedhe lithium ion baterei Pack punika seri / podo karo sawetara komposisi sel, kayata voltase komputer notebook luwih saka 10V, kapasitas gedhe, umume nggunakake 3 kanggo 4 seri baterei siji bisa ketemu syarat voltase, lan banjur 2 kanggo 3 seri saka baterei Pack podo, supaya njamin kapasitas gedhe.
Pack baterei kapasitas dhuwur dhewe kudu dilengkapi karo fungsi pangayoman relatif sampurna, lan loro jinis modul Papan sirkuit uga kudu dianggep: ProtectionBoardPCB modul lan SmartBatteryGaugeBoard modul.Desain proteksi baterei kabeh kalebu: IC proteksi level 1 (nyegah overcharge baterei, overdischarge, short circuit), IC proteksi level 2 (nyegah overvoltage kapindho), sekring, indikator LED, regulasi suhu lan komponen liyane.Ing mekanisme proteksi multi-level, sanajan ing kasus pangisi daya lan laptop sing ora normal, baterei laptop mung bisa dialihake menyang negara perlindungan otomatis.Yen kahanan ora serius, asring dianggo normal sawise kepasang lan dibusak tanpa bledosan.
Teknologi dhasar sing digunakake ing baterei lithium-ion sing digunakake ing laptop lan ponsel ora aman, lan struktur sing luwih aman kudu dipikirake.
Kesimpulane, kanthi kemajuan teknologi materi lan pendalaman pemahaman wong babagan syarat desain, pabrik, uji coba lan panggunaan baterei lithium ion, masa depan baterei lithium ion bakal luwih aman.
Wektu kirim: Mar-07-2022