Introducción:
Baterías de litiose han convertido en una parte integral de nuestra vida diaria, alimentando todo, desde teléfonos inteligentes y computadoras portátiles hasta vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía. Las baterías de litio se utilizan ampliamente, pero ha habido casos de incendios y explosiones que, aunque poco frecuentes, han generado preocupación sobre su seguridad. Comprender los factores que pueden provocar tales incidentes es fundamental para garantizar el uso seguro y confiable de las baterías de litio.
Las explosiones de baterías de litio son un problema de seguridad grave y las causas de su aparición son complejas y variadas e incluyen principalmente factores internos y externos.
Factores internos
Cortocircuito interno
Capacidad insuficiente del electrodo negativo: cuando la capacidad del electrodo negativo del electrodo positivo de una batería de litio es insuficiente, los átomos de litio generados durante la carga no se pueden insertar en la estructura de capa intermedia del grafito del electrodo negativo y precipitarán en la superficie del electrodo negativo. para formar cristales. La acumulación prolongada de estos cristales puede provocar un cortocircuito, la celda de la batería se descarga rápidamente, genera mucho calor, quema el diafragma y luego provoca una explosión.
Absorción de agua del electrodo y reacción del electrolito: después de que el electrodo absorbe agua, puede reaccionar con el electrolito para producir protuberancias de aire, lo que puede causar aún más cortocircuitos internos.
Problemas con el electrolito: la calidad y el rendimiento del electrolito en sí, así como la cantidad de líquido inyectado durante la inyección que no cumple con los requisitos del proceso, pueden afectar la seguridad de la batería.
Impurezas en el proceso de producción: Las impurezas, polvo, etc. que puedan existir durante el proceso de producción de la batería también pueden provocar microcortocircuitos.
Fuga térmica
Cuando se produce una fuga térmica dentro de una batería de litio, se producirá una reacción química exotérmica entre los materiales internos de la batería y se producirán gases inflamables como hidrógeno, monóxido de carbono y metano. Estas reacciones darán lugar a nuevas reacciones secundarias, formando un círculo vicioso que provocará que la temperatura y la presión dentro de la batería aumenten bruscamente y, finalmente, provocarán una explosión.
Sobrecarga prolongada de la celda de la batería
En condiciones de carga prolongada, la sobrecarga y la sobrecorriente también pueden provocar altas temperaturas y altas presiones, lo que a su vez puede provocar riesgos de seguridad.
Factores externos
Cortocircuito externo
Aunque los cortocircuitos externos rara vez causan directamente un descontrol térmico de la batería, los cortocircuitos externos a largo plazo pueden provocar que se quemen puntos de conexión débiles en el circuito, lo que a su vez puede causar problemas de seguridad más graves.
Alta temperatura externa
En entornos de alta temperatura, el disolvente electrolítico de las baterías de litio se evapora más rápido, los materiales de los electrodos se expanden y la resistencia interna aumenta, lo que puede provocar fugas, cortocircuitos, etc., provocando explosiones o incendios.
Vibración mecánica o daño
Cuando las baterías de litio se someten a fuertes vibraciones mecánicas o daños durante el transporte, uso o mantenimiento, el diafragma o el electrolito de la batería pueden dañarse, lo que resulta en un contacto directo entre el litio metálico y el electrolito, lo que desencadena una reacción exotérmica y, en última instancia, provoca una explosión o fuego.
Problema de carga
Sobrecarga: el circuito de protección está fuera de control o el gabinete de detección está fuera de control, lo que hace que el voltaje de carga sea mayor que el voltaje nominal de la batería, lo que resulta en descomposición del electrolito, reacciones violentas dentro de la batería y un rápido aumento del voltaje interno. presión de la batería, lo que puede provocar una explosión.
Sobrecorriente: una corriente de carga excesiva puede hacer que los iones de litio no tengan tiempo de incrustarse en la pieza polar, y se forma litio metálico en la superficie de la pieza polar, penetrando el diafragma, provocando un cortocircuito directo entre los polos positivo y negativo y una explosión. .
Conclusión
Las causas de las explosiones de las baterías de litio implican cortocircuitos internos, fuga térmica, sobrecarga prolongada de la celda de la batería, cortocircuitos externos, altas temperaturas externas, vibración o daño mecánico, problemas de carga y otros aspectos. Por lo tanto, al utilizar y mantener baterías de litio, es necesario cumplir estrictamente las normas de seguridad pertinentes para garantizar la seguridad y estabilidad de la batería. Al mismo tiempo, fortalecer la supervisión de la seguridad y las medidas preventivas también son medios importantes para prevenir explosiones de baterías de litio.
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Hora de publicación: 24 de julio de 2024