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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-05-17 13:49:24
锂是化学元素中最小、最具活性的金属。它体积小,容量密度高,在消费者和工程师中非常受欢迎。然而,化学性质过于活跃,并且具有非常高的风险。当锂金属暴露在空气中时,它会与氧气发生强烈的氧化反应并爆裂。为了提高安全性和电压,科学家们发明了高纯度石墨和锂钴氧化物等材料来储存锂分子。这些材料的分子结构形成了纳米精细的存储晶格,可以用来存储锂原子。这样,即使电池外壳破裂,氧气进入,氧原子也太大,无法进入这些电池,因此锂芯不会与氧气接触,以避免破裂。锂离子电池的这一原理使人们能够在实现安全的同时实现高电容。
电池单元爆发的类型可以概括为外部短路、内部短路和过度充电。电池的外部是指电池单元的外部,包括由于电池组绝缘设计不良而导致的短路。
当铁芯外发生短路,电子元件无法切断电路时,铁芯内部会产生很高的热量,致使部分电解液汽化,电池外壳增大。当电池内部温度达到135℃时,微孔闭合,电化学反应终止或几乎终止,电流下降,温度缓慢下降,避免发生爆裂。然而,薄孔封孔率太低,或者隔膜纸上的细孔根本不闭合,会使电池温度继续升高,更多的电解液蒸发,最后电池外壳会被堵住。即使加高电池温度,使材料燃烧和爆裂内部短路,主要是由于铜箔和铝铂通过隔膜的毛刺,或锂原子网络晶体通过隔膜。这些细小的纤维金属会致使短路。因为针很细而且有注定的电阻值,所以电流不注定很大。
铜箔和铝箔毛刺是由过度生产引起的。所观察到的现象是电池漏电速度过快,大部分可由核心厂或线束加工厂进行筛选。而且,由于毛刺小,有时会烧掉,使电池恢复正常。为此,毛刺的小短路引起爆裂的概率并不高。这样的观点能够从核心厂开始,往往充电后不久就会出现电压差的电池,但爆裂事故很少,统计支持。为此,内部短路引起的爆裂主要是由于过充引起的.因为电极芯片上到处都是针状的锂晶体,穿刺点到处都是,微短路到处都是。结果,电池温度将逐步升高,最终高温将产生电解液气体。在这种情况下,无论是在温度过高时材料燃烧和爆裂,还是最先支撑壳体,空气进入,金属锂被强烈氧化,即爆裂的结束。
可是,这种由充电引起的内部短路引起的突发不会在充电期间发生。当电池温度不足以点燃材料,并且产生的气体不足以损坏电池外壳时,消费者可能会终止充电并取出手机。在这一点上,许多微小短路产生的热量会慢慢升高电池的温度,一段时间后,电池就会爆发。对消费者的一般描述是,当拿起手机时,发现手机很热,扔掉后会爆裂。
基于上述类型的爆炸,我们可以重点防止过度充电、外部短路,并增强堆芯的安全性。防过充电和防外部短路属于电子保护,与电池系统设计和电池组装密切相关。化学和机械保护是提高电池安全性的主要因素,与电池制造商密切相关。
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