De ce și cum să arunce în aer bateriile litiu-ion

Probabil toată lumea își amintește despre povestea senzațională cu auto-aprindere și chiar explozie de baterii în Nota 7 telefoane de la Samsung. Deci, acest lucru nu este doar o problemă în mod specific cu acest model de telefon si este mai mult sau mai puțin adevărat a tuturor bateriilor litiu-ion.

La urma urmei, pe Internet aici și acolo puteți găsi un film ca giroskuter, elektrosamokat sau telefon de pe încărcare umflat brusc și izbucni în flăcări.

În acest articol vreau să vă spun de ce acest lucru se întâmplă și ce să facă pentru a minimiza riscurile de combustie spontană este gadgetul cu acest tip de baterie.

Care este problema

Deci, pentru a înțelege cauza focului, să spunem câteva cuvinte despre structura acestor baterii.

Bateriile Li-ion sunt realizate dintr-o pereche de anod și catod, care sunt separate printr-un separator de polimer poros. In cele mai multe cazuri, materialul catodic activ este o tranziție de oxizi metalici cu întipărit în structura cristalină a ionilor de litiu. O utilizare ca anod de grafit.

Electrolitul din baterie se utilizează în general soluții de săruri de litiu. Deci, la taxa inițială din fabrică în procesul de integrare pe electrozii din anod de litiu (în substanțial-ion conduce strat protector este format la anod) (SEI), format din descompus electrolit. Bariera formată protejează electrozii de reacții dăunătoare cu electrolit.

În cele mai multe cazuri, cauza auto-aprindere a bateriei este un scurt-circuit banal în celula în sine. Motivul pentru formarea contactului electric între electrozii pot fi:

1. Element daune mecanice. Să presupunem că scăpați telefonul sau bateria pe podea, și, astfel, deteriora structura internă a bateriei.
2. căsătorie din fabrică. Chiar și într-o epocă de producție robotizat nimeni nu este imun la banal la defecte de fabricație, cum ar fi insuficientă exact electrozii au fost tăiate sau porțiunea metalică a primit între catod și anod, având ca rezultat deteriorarea separator.
3. Germinarea litiu metalic (dendrite). Acest fenomen are loc la descărcarea prea rapidă sau de încărcare, atunci când ionii de litiu pur și simplu nu au timp să fie integrate în cristal anod și aducerea (anodul) începe procesul de creștere a cristalelor, ceea ce duce la deteriorarea separator.

Deci, unul din motivele de mai sus au provocat un scurt-circuit. Să vedem ce se întâmplă în continuare.

dezvoltarea de combustie spontană

Scurtcircuit a avut loc în elementul, această baterie de fapt începe atunci când procesul de încălzire și La temperatura 70-90gradusov Celsius, bariera care conduce ioni începe să se deterioreze anod.

După aceea, litiu, integrat în anod, reacția începe cu electrolit, ca rezultat al acestui proces, eliberarea de gaze volatile, etan, metan, etilenă, etc ...

Deci, există un amestec exploziv, dar există un ingredient principal pentru foc - oxigen.

Toate acestea începe cocktail chimic la fiert într-o incintă închisă etanș, precum și o reacție exotermă, în mod inevitabil conduce la creșterea temperaturii și presiunii.

La atingerea 180-200 grade Celsius materialul catodic inclus în reacție și evoluția oxigenului rezultat are loc. Aici, la acest moment, și există un „puf“ și o creștere bruscă a temperaturii. Paralel cu aceasta, descompunerea electrolitului continuă (300 de grade Celsius), care genereaza caldura.

Iar ultimul pas al acestui proces cu grafit reziduurile de electrolit reacționează, care în continuare Se ridică temperatura la aproximativ 600 de grade Celsius, având ca rezultat topirea aluminiului susceptor.

Cum de a proteja bateriile

Desigur, producătorii sunt conștienți de problema și au oferit mai multe grade de protecție împotriva posibilelor autoaprinde și apoi principiul de lucru, baterie mai puternică, cu atât mai mare gradul de protecție în ea.

Unul dintre gradele de protecție este un separator, temperatură care este ridicată la un punct devine impermeabil și previne astfel dendritele cresc în secțiunea bateriei. Dar, în cazul în care procesul este în curs de dezvoltare rapid, separatorul este topit banal.

În plus, bateriile sunt fabricate cu supape și siguranțe integrate. Astfel, atunci când presiunea este crescută și electrozii de temperatură sunt pur și simplu deconectat de la rețea, și trece prin gazele de supapă formate. Desigur, în acest caz, în contact cu arsuri de gaz de oxigen.

În plus baterii litiu-ion sunt echipate cu controlere, senzori, și așa Echilibriști de încărcare. D.

După cum probabil deja a realizat cel mai periculos elementul în construcția unei baterii litiu-ion este electrolitul, care este pur și simplu rupt în jos, în aceste gaze de ardere bine și explodează. Până în prezent, întreaga echipă de oameni de știință caută în mod activ pentru o alternativă viabilă, dar până în prezent, care nu este prezent.

La fel ca articolul, apoi cu tine place. Vă mulțumesc pentru atenție!