Wszystko, co chcesz wiedzieć o bezpieczeństwie baterii litowej, jest tutaj

Everything you want to know about lithium battery safety is here

W ciągu ostatnich dwóch lat preferowano akumulatory litowe ze względu na ich wszechstronne zalety, takie jak duża wytrzymałość i długi czas cyklu. Ze względu na uwagę zostaną również wzmocnione niektóre negatywne wiadomości o bateriach litowych. Rozwój nowych rzeczy podlega pewnym zasadom. Baterie litowe są ulepszane w doborze rynku i ciągłym rozwoju. Jednym z najbardziej niepokojących zagadnień jest również bezpieczeństwo baterii litowych. Jest to również kluczowy punkt, do którego nowa energetyka przywiązuje pilną wagę.

💥Główna wydajność problemów bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych

⭐Ogień, pali się bezpośrednio na ludzkim ciele lub stwarza zagrożenie pożarowe w przypadku produktów elektronicznych zasilanych bateryjnie;

⭐Wybuch bezpośrednio zagrażający ludzkiemu ciału lub niszczący sprzęt i powodujący poważne zagrożenia wtórne;

⭐Przegrzanie bezpośrednio powodujące oparzenia ciała ludzkiego lub prowadzące do obniżenia poziomu izolacji i działania elementów zabezpieczających lub powodujące zapłon cieczy palnych;

⭐Wyciek płynu może spowodować ryzyko korozji chemicznej spowodowane bezpośrednim kontaktem z człowiekiem lub wdychaniem, lub spowodować uszkodzenie wewnętrznej izolacji produktów elektronicznych zasilanych bateryjnie, powodując pośrednio porażenie prądem, pożar i inne niebezpieczeństwa;

⭐Porażenie prądem, w przypadku akumulatorów, których napięcie wyjściowe przekracza bezpieczny limit napięcia, może również spowodować niebezpieczeństwo porażenia prądem.

Przyczyny awarii akumulatora litowo-jonowego

1. Pierwszy sposób: przegrzanie i pożar spowodowany wewnętrznym zwarciem;

Głównie związane z wewnętrznym zwarciem akumulatorów litowo-jonowych. Wewnętrzne zwarcie akumulatorów litowo-jonowych jest najważniejszą przyczyną problemów związanych z bezpieczeństwem, a większość problemów związanych z bezpieczeństwem jest spowodowana wewnętrznymi zwarciami. Wewnętrzne zwarcie to zwarcie dodatnich i ujemnych elektrod w akumulatorze, które jest zwykle spowodowane przez zanieczyszczenia metalowe zmieszane w procesie produkcyjnym, zadziory spowodowane przez metalową folię elektrody podczas ścinania, dendryty litu powstające podczas użytkowania i nieoczekiwane naprężenia mechaniczne, takie jak wyrzucenie. W przypadku wystąpienia wewnętrznego zwarcia wytwarzana jest duża ilość ciepła, co może powodować problemy z bezpieczeństwem.

2. Drugi sposób: pożar i eksplozja spowodowane przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem zewnętrznego zwarcia;

Aby wykonać zarządzanie ładowaniem i rozładowaniem oraz ochronę bezpieczeństwa jonów litu, w urządzeniu głównym lub adapterze, który wykorzystuje baterię, należy zaprojektować obwód zarządzania ładowaniem i rozładowaniem, a w niektórych urządzeniach istnieje również obwód obciążenia rozładowania.

3. Trzeci sposób: pożar i eksplozja spowodowane niewłaściwym użytkowaniem i nadużyciem;

Aby chronić akumulator litowo-jonowy, podczas procesu pakowania do akumulatora należy dodać płytkę zabezpieczającą. Wewnętrzne lub zewnętrzne obwody tych akumulatorów mogą ulec uszkodzeniu, powodując przeładowanie, przeładowanie, nadmierne rozładowanie, zewnętrzne zwarcie, przeciążenie i inne stany napięcia elektrycznego akumulatora, co może również prowadzić do przegrzania, pożaru, eksplozja itp. Zagrożenie.

W warunkach naprężenia elektrycznego ładowanie przepięciowe i przeładowanie spowoduje gwałtowne reakcje uboczne i wygeneruje dużo ciepła, co doprowadzi do ucieczki termicznej; nadmierne rozładowanie spowoduje, że napięcie akumulatora będzie niższe niż napięcie odcięcia rozładowania określone przez producenta, a reakcje uboczne w tym czasie będą. Głównym powodem jest rozkład elektrolitu, w wyniku którego powstaje duża ilość gazu , który powoduje wybrzuszenie i pęknięcie skorupy, powodując wyciek; zewnętrzne zwarcia i przeciążenia zwiększą prąd rozładowania, co spowoduje gwałtowny wzrost temperatury wewnętrznej akumulatora lub temperatury przewodu zewnętrznego, powodując niestabilność termiczną.

4. Czwarty sposób: wyciek spowodowany pęknięciem skorupy;

Głównie związane z pęknięciem obudowy akumulatora. Przyczyny pęknięcia skorupy obejmują naprężenia wewnętrzne i zewnętrzne. Naprężenie wewnętrzne odnosi się do wewnętrznej i zewnętrznej różnicy ciśnień spowodowanej reakcjami ubocznymi, takimi jak nadmierne rozładowanie; Naprężenie zewnętrzne odnosi się do normalnego lub nieoczekiwanego naprężenia mechanicznego podczas transportu i użytkowania, takiego jak pęknięcie skorupy spowodowane wibracjami, uderzeniem przyspieszenia i upuszczeniem. Pęknięcie obudowy może spowodować wyciek elektrolitu do środka, stwarzając zagrożenie.

5. Piąty sposób: ładowanie przepięciowe, rozładowywanie podnapięciowe, słaba konsystencja pojemności napięciowej wbudowanego rezystora, powodująca eksplozję;

Ma to związek z konsekwencją. W zestawie akumulatorów złożonym z wielu ogniw (ogniw) połączonych szeregowo, równolegle i w połączeniu szeregowo-równoległym zgodność rezystancji wewnętrznej, napięcia w obwodzie otwartym i pojemności między akumulatorami spowoduje uszkodzenie określonej baterii lub baterii wewnątrz Paczka baterii. Ładowanie nadnapięciowe, rozładowywanie podnapięciowe itp. bloku równoległego, powodując w ten sposób problemy z bezpieczeństwem.

Przyczyny awarii baterii litowej

Baterie litowo-jonowe nie pęcznieją. Przede wszystkim można przeanalizować, że bezpośrednią przyczyną wybrzuszenia akumulatora jest rozkład elektrolitu, który wytwarza gaz wewnątrz szczelnie zamkniętego akumulatora, powodując wybrzuszenie akumulatora. Przyczyn rozkładu elektrolitu jest wiele. Wszystkie możliwe czynniki pokazano na rysunku 4. Oczywiście główną możliwą przyczyną jest rozkład termiczny elektrolitu.

Wysoka temperatura powodująca rozkład elektrolitu pod wpływem ciepła może wynikać z przeciążenia akumulatora, zwarcia zewnętrznego, wysokiej temperatury i zwarcia wewnętrznego akumulatora. Jeśli pierwsze trzy elementy mogą zostać wykluczone przez aplikację sceny przed awarią, najbardziej prawdopodobną przyczyną jest wewnętrzne zwarcie baterii.

Odliczenie przyczyny wybrzuszenia baterii litowej

Istnieje również kilka możliwości, takich jak dendryty litowe, zadziory i zanieczyszczenia metalowe, które powodują wewnętrzne zwarcie baterii. Konieczna jest dalsza analiza jego możliwości i przyczyn. Biorąc jako przykład wytrącanie dendrytów litu, bezpośrednią przyczyną wytrącania dendrytów litu mogą być słabe materiały baterii lub może być tak, że po wytrąceniu litu w elektrodzie ujemnej lit metaliczny rośnie wzdłuż szczeliny separatora, a dendryty litu tworzą się w kontakcie z elektrodą dodatnią. Przyczyną wytrącania się litu z elektrody ujemnej może być zbyt wysoka szybkość ładowania lub ładowanie w zbyt niskiej temperaturze. Oznacza to, że temperatura i prąd ładowania akumulatora są niewłaściwie zarządzane. Ta nieodpowiedniość jest spowodowana kombinacją problemów z obwodem ochronnym (brak projektu lub niewłaściwy projekt), problemy z obwodem ładowania systemu (błędy lub niewłaściwa konstrukcja) oraz problemy ze środowiskiem użytkownika.

Jak prawidłowo używać baterii litowej?

1. Jak naładować nową baterię?

W przypadku używania baterii litowych należy zauważyć, że bateria przejdzie w stan uśpienia po umieszczeniu na pewien czas. W tym czasie pojemność jest niższa niż normalna wartość, a czas użytkowania również ulega skróceniu. Jednak baterie litowe można łatwo aktywować, o ile można użyć 3-5 normalnych cykli ładowania i rozładowania, aby aktywować baterię i przywrócić jej normalną pojemność. Ze względu na charakterystykę samej baterii litowej prawie nie ma efektu pamięci. Dlatego w procesie aktywacji nowej baterii litowej w telefonie komórkowym użytkownika nie jest wymagana żadna specjalna metoda ani sprzęt.

W przypadku „aktywacji” baterii litowych istnieje wiele powiedzeń: czas ładowania musi wynosić ponad 12 godzin i należy go powtórzyć trzy razy, aby aktywować baterię. To stwierdzenie, że „pierwsze trzy ładunki powinny być ładowane przez ponad 12 godzin” dotyczy tylko akumulatorów niklowych (takich jak niklowo-kadmowy i niklowo-metalowo-wodorkowy). Charakterystyki ładowania i rozładowywania baterii litowych i niklowych są bardzo różne. Przeładowanie i nadmierne rozładowanie baterii litowych spowoduje ogromne uszkodzenie baterii litowych, zwłaszcza płynnych baterii litowo-jonowych. Dlatego najlepiej ładować według standardowego czasu i standardowej metody, zwłaszcza nie ładować dłużej niż 12 godzin (ładowarka pokazuje, że jest w pełni naładowana).

Ponadto baterie litowe lub ładowarki automatycznie przestaną się ładować, gdy bateria jest w pełni naładowana, a w przypadku ładowarek do akumulatorów niklowych nie ma tzw. Oznacza to, że po całkowitym naładowaniu akumulatora litowego jest on również ładowany na biało, gdy jest umieszczony na ładowarce. Nie ma jednak gwarancji, że charakterystyka obwodu zabezpieczającego przed ładowaniem i rozładowaniem akumulatora nigdy się nie zmieni, a jakość będzie niezawodna. Dlatego bateria litowa będzie przez długi czas na krawędzi niebezpieczeństwa. To kolejny powód, dla którego jesteśmy przeciwni długiemu ładowaniu.

Wreszcie innym aspektem, którego nie można zignorować, jest to, że baterie litowe również nie nadają się do nadmiernego rozładowania, a nadmierne rozładowanie jest również bardzo szkodliwe dla baterii litowych.

2. Kiedy należy rozpocząć ładowanie przy normalnym użytkowaniu?

To stwierdzenie jest często widywane. Ponieważ liczba ładowań i rozładowań jest ograniczona, należy w miarę możliwości doładować baterię telefonu komórkowego. W rzeczywistości żywotność baterii litowej nie ma z tym nic wspólnego. Liczba czasów ładowania jest związana z głębokością rozładowania. Cykl życia przy 10% głębokości rozładowania jest znacznie dłuższy niż przy 100% głębokości rozładowania. W normalnych warunkach należy go ładować zgodnie z zasadą ładowania po wyczerpaniu pozostałej energii akumulatora. Jeśli bateria nie wystarczy na cały dzień drugiego dnia, należy ją naładować na czas.

Zasada ładowania po wyczerpaniu pozostałej energii akumulatora nie oznacza, że jest on rzeczywiście wyczerpany. Popularnym powiedzeniem „tak długo trwa ładowanie” jest „wyczerpywanie baterii w jak największym stopniu”. Ta praktyka jest w rzeczywistości stosowana tylko w przypadku baterii niklowych, celem jest uniknięcie efektu pamięci i niestety jest również rozpowszechniana na bateriach litowych. Był przykład kogoś, kto nadal korzystał z telefonu bez ładowania po ostrzeżeniu, że bateria telefonu jest zbyt niska, dopóki nie wyłączy się automatycznie. W rezultacie telefon komórkowy w tym przykładzie nie reagował podczas późniejszego ładowania i uruchamiania i musiał zostać wysłany do obsługi klienta w celu konserwacji. Dzieje się tak, ponieważ napięcie akumulatora jest zbyt niskie z powodu nadmiernego rozładowania, przez co nie ma on normalnych warunków ładowania i zasilania.

Akumulator litowo-jonowy telefonu komórkowego nie powinien być przeładowywany ani używany, gdy jest rozładowany. Ładowanie baterii przed jej wyczerpaniem nie spowoduje jej uszkodzenia. Wskazane jest naładowanie go w ciągu 2-3 godzin i nie musi być w pełni naładowany. Jednak bateria litowa powinna być w pełni naładowana (normalny czas ładowania) i rozładowywana 1-2 razy co 3-4 miesiące.

3. Baterie litowe, które nie są używane przez dłuższy czas, należy przechowywać w chłodnym i suchym miejscu

Najlepiej używać stanu w połowie naładowanego (70-80% pełnego naładowania, jeśli Twój telefon komórkowy wyświetla 4 paski, gdy jest w pełni naładowany, wtedy 3 paski są w porządku), najlepiej przechowywać baterię z pełne naładowanie, a bateria zostanie uszkodzona. Przechowuj baterię bez prądu. będzie zniszczone. Co 3-6 miesięcy sprawdzaj, czy musisz doładować.

4. Różne typy akumulatorów litowo-jonowych mają różne bezpieczeństwo

Według elektrolitu można go podzielić na płynną baterię litowo-jonową i polimerową baterię litowo-jonową. Elektrolit polimerowej baterii litowo-jonowej jest koloidalny i nie płynie, więc nie ma problemu z wyciekiem i jest bezpieczniejszy.

Przechowywanie baterii litowych

Baterie litowe mają bardzo niski poziom samorozładowania i mogą być przechowywane przez 3 lata. Efekt będzie lepszy, gdy będzie przechowywany w lodówce. Dobrym pomysłem jest przechowywanie baterii litowych w miejscu o niskiej temperaturze.

Akumulatory litowo-jonowe można przechowywać w temperaturze 20°C przez ponad pół roku ze względu na niski współczynnik samorozładowania, a większość ich pojemności można odzyskać.

Zjawisko samorozładowania występujące w bateriach litowych, jeśli napięcie baterii jest utrzymywane przez długi czas poniżej 3,6 V, doprowadzi do nadmiernego rozładowania baterii i uszkodzenia wewnętrznej struktury baterii, skracając żywotność baterii. Dlatego długotrwałe przechowywanie baterii litowych powinno być ładowane co 3 do 6 miesięcy, to znaczy ładowanie do napięcia od 3,8 do 3,9 V (najlepsze napięcie przechowywania baterii litowych wynosi około 3,85 V) jest właściwe, nie w pełni naładowane.

Baterie litowe mają szeroki zakres temperatur stosowania. Nadal mogą być używane na zewnątrz w zimie, ale ich pojemność zostanie znacznie zmniejszona. Jeśli powrócą do temperatury pokojowej, wydajność może zostać przywrócona.

Instrukcja konserwacji baterii litowej

1. Napięcie ładowania nie powinno być wyższe niż maksymalne napięcie ładowania, a napięcie rozładowania nie powinno być niższe niż minimalne napięcie pracy.

2. Baterie litowo-jonowe muszą być zawsze utrzymywane powyżej minimalnego napięcia roboczego. Nadmierne rozładowanie lub reakcje samorozładowania przy niskim napięciu spowodują rozkład i zniszczenie aktywnych substancji litowo-jonowych, których nie można przywrócić.

3. Każda forma przeładowania akumulatora litowo-jonowego spowoduje poważne uszkodzenie wydajności akumulatora, a nawet wybuch. Akumulatory litowo-jonowe muszą unikać przeładowania akumulatora podczas procesu ładowania.

4, nie często głębokie rozładowanie, głębokie ładowanie. Jednak po każdych 30 cyklach ładowania układ wykrywania mocy automatycznie wykona głębokie rozładowanie i głębokie ładowanie, aby dokładnie ocenić stan akumulatora.

5. Unikaj wysokiej temperatury, która skróci żywotność, aw ciężkich przypadkach może spowodować wybuch. Przechowywać w lodówce, jeśli to możliwe. Jeśli komputer przenośny jest zasilany prądem zmiennym, wyjmij pasek baterii litowo-jonowej, aby uniknąć wpływu ciepła wytwarzanego przez komputer.

6. Unikaj zamarzania, ale temperatura zamarzania większości roztworów elektrolitów do akumulatorów litowo-jonowych wynosi -40 ° C, co nie jest łatwe do zamrożenia.

7. Jeśli nie jest używany przez dłuższy czas, przechowuj go z 40% do 60% pojemności ładowania. Zbyt niski poziom naładowania baterii może spowodować nadmierne rozładowanie z powodu samorozładowania.

8. Ponieważ baterie litowo-jonowe naturalnie starzeją się, gdy nie są używane, należy je kupować zgodnie z rzeczywistymi potrzebami i nie należy ich kupować za dużo.

Podsumowując, stosując baterie litowe należy unikać używania ich w trudnych warunkach, takich jak: wysoka temperatura, duża wilgotność, długotrwałe przebywanie na słońcu latem itp., i unikaj wkładania baterii do ognia. Podczas wyjmowania baterii upewnij się, że urządzenia elektryczne są wyłączone; temperatura robocza powinna być utrzymywana w zakresie -20 ~ 50 ℃. Unikaj długotrwałego „przechowywania” baterii w niedziałających urządzeniach elektrycznych. Kupując baterie litowe wybieraj regularne kanały, zwykłych producentów, zabronione jest modyfikowanie baterii litowych bez pozwolenia.


Leave a comment

Please note, comments must be approved before they are published