As baterias de íons de lítio tornaram-se um exemplo típico de energia nova devido ao seu baixo custo, alto desempenho, alta potência, ambiente verde e muitas outras vantagens.Eles são amplamente utilizados em produtos digitais 3C, fontes de energia móveis e veículos elétricos, etc. Com a promoção contínua, a segurança das baterias de íons de lítio está recebendo cada vez mais atenção.Para os problemas técnicos da própria bateria ou uso impróprio, as baterias de íon de lítio podem explodir e causar acidentes de incêndio.Especialmente nos últimos anos, carros elétricos foram usados. A demanda por baterias de íons de lítio no mercado de veículos elétricos principais tem aumentado.Durante o desenvolvimento de sistemas de baterias de íons de lítio de alta potência, problemas de segurança de baterias têm atraído atenção generalizada, e os problemas existentes precisam urgentemente de maior resolução.
Processo de fuga térmica da bateria de iões de lítio
No caso de incêndios causados por fuga térmica de baterias nos últimos anos, a taxa de geração de calor da bateria é muito maior do que a taxa de dissipação de calor, e uma grande quantidade de calor é acumulada sem ser emitida a tempo. “Fora de controle” é um processo cíclico de realimentação positiva de energia: Uma temperatura elevada fará com que o sistema aqueça, e o sistema irá aquecer e a temperatura aumentará, o que tornará o sistema mais quente.
Diagrama do processo de fuga térmica da bateria de iões de lítio
Estágio 1: fuga térmica dentro da bateria
A bateria é segura a 80 ~ 90 ° C. Quando a temperatura sobe para 90 ~ 120 ° C, o filme SEI começa a se decompor, liberando calor e a temperatura aumenta.No entanto, quando a temperatura atinge 120 ~ 130 ° C, o filme SEI da camada de proteção é destruído. O eletrodo negativo reage com o solvente eo ligante.A medida que a temperatura sobe, a membrana derrete e fecha.Depois que a temperatura continua a subir acima de 150 ° C, o eletrólito interno começa a se decompor, continuando a liberar calor, aquecendo ainda mais a bateria.
Fase 2: fase do tambor da bateria
Quando a temperatura da bateria atinge acima de 200 ° C, o material do eletrodo positivo se decompõe, liberando uma grande quantidade de calor e gás, e continuamente aquecendo 250-350 ° C eletrodo de lítio negativo intercalação começa a reagir com o eletrólito.
Estágio 3: Fuga Térmica da Bateria, Fase de Falha de Explosão
No decorrer da reação, o oxigênio produzido pela reação entre o eletrólito e o eletrodo positivo reage violentamente e faz com que a bateria fique sem calor.
Causas de fuga térmica da bateria de iões de lítio
De fato, a probabilidade de um curto circuito de bateria interna aparecer em um produto eletrônico é de dez milionésimos, o que significa que a segurança de uma única bateria usada na vida cotidiana é relativamente alta.No entanto, em um veículo elétrico, a bateria de um veículo elétrico precisa Com milhares de baterias, a probabilidade de fuga térmica aumenta de um milionésimo para um milésimo.Além disso, uma vez que a bateria de um veículo elétrico está em perigo, as conseqüências serão muito graves.É particularmente importante para estudar as causas de fuga térmica de baterias. .
1 processo de produção
Processo de produção da bateria
1 material catódico
O desempenho de segurança do material do eletrodo positivo inclui principalmente segurança de sobrecarga e estabilidade térmica.No estado de oxidação, o material do eletrodo positivo sofre uma reação de decomposição exotérmica e libera oxigênio gasoso.
2 ânodo material
Embora o material do ânodo seja relativamente estável, o eletrodo negativo de carbono no estado de intercalação de lítio reagirá primeiro com o eletrólito em alta temperatura.
3 eletrólito
O eletrólito contém agentes condutores inorgânicos e solventes orgânicos, e a natureza inflamável dos solventes orgânicos terá um certo impacto no desempenho de segurança da bateria.
4 processo de produção
processo de produção de células é muito complexo, mesmo controlo estrito, o processo de produção não pode evitar completamente as impurezas metálicas ou rebarbas. Se a bateria interna tem impurezas, rebarbas ou dendrite, amplificados, e agravamento do aumento da condutividade, a temperatura sobe, o produto químico O calor gerado pelo aquecimento de reação e descarga é continuamente acumulado, o que pode eventualmente fazer com que a bateria perca o controle térmico.
2 processo de uso
1 sobrecarga da bateria desencadeia fuga térmica
A bateria em si possui proteção contra overshoot, no entanto, se a proteção contra overshoot falhar, a bateria continuará a ser carregada, fazendo com que a bateria ultrapasse e acione a fuga térmica.Com o uso contínuo da bateria, o envelhecimento da bateria é gradualmente sério. A consistência da bateria está ficando cada vez pior. Neste momento, se a bateria estiver sobrecarregada, ela pode facilmente causar problemas de segurança térmica, portanto, ela deve ser usada para carregamento seguro a qualquer momento.
2 O sobreaquecimento da bateria provoca a fuga térmica
Quando os veículos eléctricos em condições reais de estrada, quando os carros elétricos para manter altas velocidades ou experimentar condições extremas, deve ser sustentado grande descarga de corrente, quando a temperatura dentro da bateria sobe lentamente quando a bateria tem acumulado uma grande quantidade de calor, se não limitar a corrente de descarga é susceptível de causar instabilidade térmica da bateria.
③ fuga térmica gatilho mecânico
Bateria encontro deformação impacto, a bateria interna de curto-circuito da bateria, e outro dano para o comportamento do conjunto de bateria são susceptíveis de causar instabilidade térmica da bateria.
Observe o uso adequado da bateria de iões de lítio
① o uso seguro das pilhas para evitar incêndio da bateria, explosão e outros acidentes de segurança para comprar os fabricantes regulares de baterias regulares, seguras.
② a bateria em um ambiente de calor bem ventilado, assegurar que a temperatura da bateria quando a bateria não exceda a temperatura interna das reações eletroquímicas. Se você achar que a temperatura da bateria é muito alto, em seguida, encontrar uma maneira de suspender o uso da bateria quando necessário ou resfriamento Para garantir a segurança.
3 Ao carregar, use o equipamento de carregamento correspondente à bateria e carregue-o de acordo com os regulamentos, para evitar o sobreaquecimento da bateria.
④ Para garantir o uso adequado de baterias Não bata a bateria com objetos pontiagudos ou pesados, pode garantir uma boa bateria sob as condições de ventilação e dissipação de calor na bateria escudo de calor externo, bateria externa para evitar danos causados por acidentes.
