פיצוץ סוללת ליתיום גורם והסוללה לנקוט באמצעי הגנה

סוללת ליתיום-יוןגורמים לפיצוץ:

1. קיטוב פנימי גדול;
2. החלק המוט סופג מים ומגיב עם תוף הגז האלקטרוליט;
3. האיכות והביצועים של האלקטרוליט עצמו;
4. כמות הזרקת הנוזל אינה עומדת בדרישות התהליך;
5. ביצועי איטום גרועים של ריתוך לייזר בתהליך ההרכבה וזליגת אוויר בעת מדידת דליפת אוויר;
6. אבק, אבק חתיכת מוט קל להוביל למיקרו קצר חשמלי מלכתחילה;
7. חלקי מוט חיוביים ושליליים עבים יותר מטווח התהליך, וקשה להיכנס לקליפה;
8. בעיית איטום הזרקת נוזלים, ביצועי איטום כדור הפלדה אינם טובים המובילים לתוף גז;
9. עובי דופן המעטפת הנכנסת, עיוות המעטפת משפיע על העובי;
10. בחוץ טמפרטורת הסביבה הגבוהה היא גם גורם חשוב לפיצוץ.

אמצעי הגנה שננקטו על ידי הסוללה:

סוללת ליתיום-יוןתאים מוטענים יתר על המידה למתח גבוה מ-4.2V ויתחילו להראות תופעות לוואי. ככל שמתח טעינת היתר גבוה יותר, כך הסכנה גבוהה יותר. כאשר המתח של תא ליתיום גבוה מ-4.2V, פחות ממחצית אטומי הליתיום נשארים בחומר האלקטרודה החיובית, ותא האחסון קורס לעיתים קרובות, מה שגורם לירידה קבועה בקיבולת הסוללה. אם ממשיכים בטעינה, מכיוון שתא האחסון של האלקטרודה השלילית כבר מלא באטומי ליתיום, מתכת הליתיום שלאחר מכן תצטבר על פני חומר האלקטרודה השלילית. אטומי ליתיום אלו יצמחו גבישים דנדריטים ממשטח האנודה לכיוון יוני הליתיום. גבישי מתכת ליתיום אלו יעברו דרך נייר הסרעפת ויקצרו את האלקטרודות החיוביות והשליליות. לפעמים הסוללה מתפוצצת לפני הקצר החשמלי, הסיבה לכך היא שבתהליך טעינת יתר, האלקטרוליט וחומרים אחרים ייסדקו כדי להופיע גז, מה שגורם למעטפת הסוללה או שסתום הלחץ להיקרע, כך שהחמצן נכנס לתגובה עם ההצטברות של אטומי ליתיום על פני האלקטרודה השלילית, ולאחר מכן להתפוצץ.

לכן, בעת טעינהסוללות ליתיום-יון, יש להגדיר את גבול המתח העליון על מנת לקחת בחשבון את החיים, הקיבולת והבטיחות של הסוללה בו זמנית. הגבול העליון האידיאלי של מתח הטעינה הוא 4.2 וולט. צריך להיות גם גבול מתח נמוך יותר בעת פריקת תאי ליתיום. כאשר מתח התא יורד מתחת ל-2.4V, חלק מהחומרים יתחילו להיהרס. ומכיוון שהסוללה תתפרק מעצמה, ככל שתשים יותר זמן המתח יהיה נמוך יותר, לכן, עדיף לא לפרוק ל-2.4V לפני עצירה. האנרגיה המשתחררת במהלך התקופה מ-3.0V ל-2.4V מהווה רק כ-3% מהקיבולת של סוללת ליתיום-יון. לכן, 3.0V הוא מתח ניתוק אידיאלי לפריקה. בעת טעינה ופריקה, בנוסף להגבלת המתח, יש צורך גם בהגבלת זרם. כאשר הזרם גבוה מדי, ליוני הליתיום אין זמן להיכנס לתא האחסון ויתאספו על פני החומר.

אֵלֶהיוני ליתיוםלצבור אלקטרונים ולהתגבש אטומי ליתיום על פני החומר, דבר זהה לטעינת יתר ויכול להיות מסוכן. במקרה של קרע של מארז הסוללה, הוא יתפוצץ. לכן, ההגנה על סוללות ליתיום-יון צריכה לכלול לפחות שלושה פריטים: הגבול העליון של מתח הטעינה, הגבול התחתון של מתח הפריקה והגבול העליון של הזרם. חבילות סוללות ליתיום-יון כלליות, בנוסף לתאי סוללת ליתיום-יון, תהיה לוחית מגן, לוחית מגן זו חשובה לספק את שלושת ההגנה הללו.


זמן פרסום: דצמבר 07-2023