Miksi ja miten räjäyttää litiumioniakut
Luultavasti jokainen muistaa noin sensaatiomainen tarina itsesyttymisestä ja jopa räjähdysmäisesti akkuja huomautus 7 puhelimissa Samsung. Joten, tämä ei ole ongelma pelkästään nimenomaan tämän puhelimen ja se on enemmän tai vähemmän paikkansa kaikkiin litiumioniakut.
Loppujen lopuksi Internetissä siellä täällä löydät elokuvan kuin giroskuter, elektrosamokat tai puhelimitse latauspidikekaapelin yhtäkkiä turvonnut ja syttyi tuleen.
Tässä artikkelissa haluan kertoa teille miksi tämä tapahtuu ja mitä tehdä riskien minimoimiseksi itsesyttymis- on gadgetin tämä akku tyyppi.
Mikä on ongelma
Niin, jotta ymmärtää syy tulipalo, sanokaamme muutaman sanan rakenteesta kyseiset paristot.
Li-ioni-akkuja on tehty pari anodi ja katodi, joka on erotettu huokoinen polymeeri erotin. Useimmissa tapauksissa aktiivinen katodimateriaali on siirtymämetalli oksidien upotettu kiderakenne litium-ioneja. Käyttö anodina grafiitti.
Elektrolyytti akku on yleensä valmistettu liuosten litiumsuoloja. Joten alkupanostukseen tehtaalla kotouttamisprosessissa elektrodien litium anodi (vuonna olennaisesti ioneja johtavaa suojakerros on muodostettu anodi) (SEI), joka on muodostettu hajotettu elektrolyytti. Muodostettu este suojaa elektrodeja haitallisia reaktioita elektrolyytin.
Useimmiten syy itsesyttymisestä akku on banaali oikosulku itse kennon. Syy muodostamiseksi sähköisen kosketuksen elektrodien välillä voi olla:
- Mekaanisia vaurioita elementti. Oletetaan, että pudota puhelinta tai akkua lattialle, ja näin vahingoittaa sisäisen rakenteen akku.
- Factory avioliitto. Jopa ikä robotti tuotanto kukaan ei ole immuuni banaali valmistusvirheitä, kuten riittämätön täsmälleen elektrodit oli leikattu tai sille metallin välisen osan katodin ja anodin, ja vaurioitua erotin.
- Itämisen litiummetallia (dendriitit). Tämä ilmiö tapahtuu liian nopea poisto- tai latauksen, kun litium-ioneja vain ei ole aikaa sisällytettävä anodi kide ja tuo sen (anodi) kiteen kasvu alkaa, joka johtaa vahinkoihin erotin.
Joten yksi edellä mainituista syistä on aiheuttanut oikosulun. Katsotaan, mitä tapahtuu seuraavaksi.
kehittäminen spontaani palaminen
Oikosulku tapahtui elementti, tämä seikka akku alkaa, kun lämmityksen aikana ja lämpötila saavuttaa 70-90gradusov Celsius, ioneja johtavaa este alkaa huonontua anodi.
Sen jälkeen, litium, integroitu anodi, reaktio alkaa elektrolyytti, koska tämän prosessin tuloksena, vapauttaa haihtuvista, etaani, metaani, eteeni, jne ...
Joten on räjähtävän seoksen, mutta on tärkein ainesosa palo - happi.
Kaikki tämän kemikaalin cocktail alkaa kiehua suljettu suljettu kotelo, sekä eksoterminen reaktio, se väistämättä johtaa lämpötila nousee ja painetta.
Saavutettaessa 180-200 astetta katodi materiaali sisällytetään ja saatua hapen kehittyminen tapahtuu. Täällä juuri tällä hetkellä, ja siellä on "puhallus" ja äkillinen lämpötilan nousu. Yhdensuuntainen tämän, elektrolyytin hajoaminen jatkuu (300 astetta), joka myös tuottaa lämpöä.
Ja viimeinen vaihe tässä prosessissa elektrolyytin kanssa tähteiden reagoi grafiitin, joka edelleen Se nostaa lämpötilan noin 600 astetta, jolloin sulaminen alumiini suskeptori.
Miten suojata akkuja
Tietenkin, valmistajat ovat tietoisia ongelmasta ja ovat tarjonneet useita asteita suojaa mahdollisia itsesyttymisestä ja toimintaperiaate, tehokkaampi akku, sitä suurempi on suojan siinä.
Yksi suojaus- on erotin, joka lämpötila nostetaan pisteeseen tulee läpäisemätön ja estää siten dendriitit kasvavat akun osassa. Mutta jos prosessi kehittyy nopeasti, erotin on sulanut lattea.
Lisäksi akut on valmistettu integroitu venttiilit ja sulakkeet. Siten, kun paine kasvaa ja lämpötila elektrodit yksinkertaisesti irti verkosta, ja läpi venttiilin on muodostettu kaasuja. Tietenkin tässä tapauksessa kosketuksessa happikaasun palovammoja.
Lisäksi litium-ioni-akkuja, joissa on ohjaimet, anturit, ja niin maksu tasapainottimia. D.
Kuten varmaan jo ymmärtäneet vaarallisin osa rakentamiseen litiumioniakun on elektrolyytti, joka on vain hajotetaan näihin hyvin palava ja räjähtävä kaasuja. Tähän mennessä koko ryhmä tiedemiehiä hakevat aktiivisesti toteuttamiskelpoinen vaihtoehto, mutta toistaiseksi se ei ole läsnä.
Kuten artikkelissa, sitten haluat. Kiitos mielenkiinnosta!