Cause dell'esplosione della batteria al litio

1. Grande polarizzazione interna;
2. L'espansione polare assorbe l'acqua e reagisce con l'elettrolita provocando un rigonfiamento dell'aria;
3. Problemi con la qualità e le prestazioni dell'elettrolita stesso;
4. La quantità di liquido iniettato durante l'iniezione non soddisfa i requisiti del processo;
5. Le prestazioni di tenuta della saldatura laser durante il processo di assemblaggio sono scarse e si verificano perdite d'aria durante i test di tenuta;
6. La polvere e quella dell'espansione polare sono le prime a causare microcortocircuiti;
7. Le espansioni polari positiva e negativa sono più spesse dell'intervallo di processo, rendendo difficile l'ingresso nel guscio;
8. Problemi di iniezione e tenuta del liquido, scarse prestazioni di tenuta delle sfere d'acciaio portano al rigonfiamento dell'aria;
9. La parete del guscio del materiale del guscio in entrata è troppo spessa e la deformazione del guscio influisce sullo spessore;
10. Anche la temperatura ambiente esterna eccessiva è la causa principale dell'esplosione.
Tipo di esplosione
Analisi del tipo di esplosione I tipi di esplosione delle celle della batteria possono essere riassunti in tre tipi: cortocircuito esterno, cortocircuito interno e sovraccarico. L'esterno qui si riferisce all'esterno della cella della batteria, compresi i cortocircuiti causati da un design inadeguato dell'isolamento all'interno del pacco batteria. Quando si verifica un cortocircuito all'esterno della cella della batteria e i componenti elettronici non riescono a interrompere il circuito, all'interno della cella della batteria verrà generato un calore elevato, causando la vaporizzazione di parte dell'elettrolito e l'espansione dell'involucro della batteria. Quando la temperatura all'interno della batteria raggiunge i 135 gradi Celsius, un diaframma di carta di buona qualità chiuderà i pori, la reazione elettrochimica terminerà o quasi, la corrente diminuirà bruscamente e la temperatura diminuirà lentamente, evitando così l'esplosione. Tuttavia, se il tasso di chiusura dei pori è troppo basso, o i pori della carta del diaframma non sono affatto chiusi, la temperatura della batteria continuerà a salire, una maggiore quantità di elettrolito vaporizzerà e infine l'involucro della batteria si romperà e anche la batteria la temperatura verrà aumentata fino al punto in cui il materiale brucia ed esplode. I cortocircuiti interni sono causati principalmente da bave su fogli di rame e alluminio che penetrano nel diaframma o da dendriti di atomi di litio che penetrano nel diaframma.
Questi minuscoli metalli aghiformi causeranno microcortocircuiti. Poiché gli aghi sono molto sottili e hanno un certo valore di resistenza, la corrente potrebbe non essere molto elevata. Le bave sui fogli di rame e alluminio sono causate durante il processo di produzione. Il fenomeno osservabile è che la batteria perde troppo rapidamente e la maggior parte di queste perdite può essere eliminata dalla fabbrica di celle della batteria o dall'impianto di assemblaggio. Inoltre, poiché le bave sono piccole, a volte potrebbero bruciarsi, in modo che la batteria ritorni alla normalità. Pertanto, la probabilità di esplosione causata dal microcortocircuito della bava non è elevata. Questa affermazione può essere supportata statisticamente dal fatto che spesso in ogni fabbrica di batterie si trovano batterie difettose con bassa tensione subito dopo la ricarica, ma si verificano poche esplosioni. Pertanto, l'esplosione causata da un cortocircuito interno è causata principalmente dal sovraccarico.
Perché dopo il sovraccarico, l'elettrodo è pieno di cristalli di litio metallico a forma di ago, i punti di perforazione sono ovunque e si verificano microcortocircuiti ovunque. Pertanto, la temperatura della batteria aumenterà gradualmente e, infine, l'alta temperatura gassificherà l'elettrolito. In questo caso, sia che la temperatura sia troppo alta per far bruciare ed esplodere il materiale, sia che il guscio si rompa per primo, consentendo all'aria di entrare e ossidarsi violentemente con il litio metallico, finirà con un'esplosione. Tuttavia, questa esplosione causata dal cortocircuito interno causato dal sovraccarico non si verifica necessariamente al momento della ricarica. È possibile che la temperatura della batteria non sia sufficientemente elevata da causare la combustione del materiale e che il gas generato non sia sufficiente a rompere l'involucro della batteria, quindi i consumatori interrompono la ricarica e tirano fuori il telefono. In questo momento, il calore generato da numerosi microcortocircuiti aumenta lentamente la temperatura della batteria e, dopo un certo periodo di tempo, avviene l'esplosione. I consumatori spesso descrivono che trovano i loro telefoni molto caldi quando li prendono in mano ed esplodono dopo averli buttati via.
Sulla base dei tipi di esplosioni sopra menzionati, il focus della prevenzione delle esplosioni può essere posto su tre aspetti: prevenzione del sovraccarico, prevenzione dei cortocircuiti esterni e miglioramento della sicurezza delle celle della batteria. Tra questi, la prevenzione del sovraccarico e dei cortocircuiti esterni appartiene alla protezione elettronica, che è strettamente correlata alla progettazione e all'assemblaggio del sistema batteria. L’obiettivo del miglioramento della sicurezza delle celle della batteria è la protezione chimica e meccanica, che è strettamente correlata ai produttori di celle della batteria.