Introduction:
Batteries au lithiumsont devenus une partie intégrante de notre vie quotidienne, alimentant tout, des smartphones et des ordinateurs portables aux véhicules électriques et aux systèmes de stockage d'énergie. Les batteries au lithium sont largement utilisées, mais il y a eu des cas d'incendie et d'explosions qui, bien que rares, ont soulevé des inquiétudes concernant leur sécurité. Comprendre les facteurs qui peuvent conduire à de tels incidents est essentiel pour assurer l'utilisation sûre et fiable des batteries au lithium.
Les explosions de batterie au lithium sont un grave problème de sécurité, et les causes de leur occurrence sont complexes et variées, comprenant principalement des facteurs internes et externes.
Facteurs internes
Court-circuit interne
Capacité d'électrode négative insuffisante: lorsque la capacité d'électrode négative de l'électrode positive d'une batterie de lithium est insuffisante, les atomes de lithium générés lors de la charge ne peuvent pas être insérés dans la structure intercouche de l'électrode négative graphite et se précipiteront à la surface de l'électrode négative pour former des cristaux. L'accumulation à long terme de ces cristaux peut provoquer un court-circuit, la cellule de la batterie se décharge rapidement, génère beaucoup de chaleur, brûle le diaphragme, puis provoque une explosion.
Absorption de l'eau de l'électrode et réaction d'électrolyte: Une fois que l'électrode a absorbé l'eau, il peut réagir avec l'électrolyte pour produire des renflements d'air, ce qui peut provoquer davantage les courts-circuits internes.
Problèmes d'électrolyte: la qualité et les performances de l'électrolyte elle-même, ainsi que la quantité de liquide injectée pendant l'injection qui ne répond pas aux exigences du processus, peut affecter la sécurité de la batterie.
Impuretés dans le processus de production: impuretés, poussière, etc. qui peuvent exister pendant le processus de production de la batterie peuvent également provoquer des circuits de micro-short.
Runage thermique
Lorsque le rodaway thermique se produit à l'intérieur d'une batterie de lithium, une réaction chimique exothermique se produira entre les matériaux internes de la batterie et les gaz inflammables tels que l'hydrogène, le monoxyde de carbone et le méthane seront produits. Ces réactions entraîneront de nouvelles réactions secondaires, formant un cercle vicieux, provoquant une augmentation fortement de la température et de la pression à l'intérieur de la batterie, et finalement conduisant à une explosion.
Surcharge à long terme de la cellule de la batterie
Dans des conditions de charge à long terme, la surcharge et la surintensité peuvent également entraîner une température élevée et une haute pression, ce qui peut à son tour provoquer des risques de sécurité.
Facteurs externes
Court-circuit externe
Bien que les courts-circuits externes provoquent rarement directement directement la batterie, les courts-circuits externes à long terme peuvent provoquer une brûlure de points de connexion faibles dans le circuit, ce qui peut à son tour provoquer des problèmes de sécurité plus graves.
Température externe
Dans des environnements à haute température, le solvant d'électrolyte des batteries de lithium s'évapore plus rapidement, les matériaux d'électrode se développent et la résistance interne augmente, ce qui peut provoquer des fuites, des courts-circuits, etc., provoquant des explosions ou des incendies.
Vibration ou dégât mécanique
Lorsque les batteries au lithium sont soumises à de fortes vibrations mécaniques ou dommages pendant le transport, l'utilisation ou l'entretien, le diaphragme ou l'électrolyte de la batterie peut être endommagé, entraînant un contact direct entre le lithium métallique et l'électrolyte, déclenchant une réaction exothermique et, finalement, entraînant une explosion ou un feu.
Problème de charge
Surcharge: le circuit de protection est hors de contrôle ou le cabinet de détection est hors de contrôle, ce qui fait que la tension de charge est supérieure à la tension nominale de la batterie, entraînant une décomposition d'électrolyte, des réactions violentes à l'intérieur de la batterie et une augmentation rapide de la pression interne de la batterie, ce qui peut provoquer une explosion.
SURGURRENT: Le courant de charge excessif peut faire en sorte que les ions lithium ne soient pas le temps de s'incliner dans la pièce du poteau, et le lithium métallique se forme à la surface de la pièce du poteau, pénétrant le diaphragme, provoquant un court-circuit direct entre les pôles positifs et négatifs et l'explosion.
Conclusion
Les causes des explosions de batterie au lithium impliquent des courts-circuits internes, des runnals thermiques, une surcharge à long terme de la cellule de la batterie, des courts-circuits externes, des températures élevées externes, des vibrations ou des dommages mécaniques, des problèmes de charge et d'autres aspects. Par conséquent, lors de l'utilisation et du maintien de batteries au lithium, il est nécessaire de respecter strictement les réglementations de sécurité pertinentes pour assurer la sécurité et la stabilité de la batterie. Dans le même temps, le renforcement des mesures de supervision de sécurité et préventives est également des moyens importants pour prévenir les explosions de batterie au lithium.
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