Avec le développement de la technologie des batteries, piles au lithium sont entrés dans tous les aspects du travail et de la vie. Les piles au lithium sont partout, fdes batteries de téléphones portables aux modules de batterie des véhicules à énergie nouvelle. Mais nous entendons aussi souvent des plaintes concernant l’utilisation de la batterie autour de nous, comme par exemple le fait qu’elle ne soit pas durable et qu’elle s’épuise rapidement. Voulez-vous savoir Un Lièmebatterie iumelynx structure de base et principe de fonctionnement ? Utilisez-vous correctement les piles au lithium ? Parlons de la structure interne des batteries au lithium et du principe du feu, de la combustion et de l'explosion.
1. Structure de la batterie au lithium
Une batterie au lithium est une batterie rechargeable thà utilise généralement un matériau contenant un élément lithium comme électrode. Il repose principalement sur le mouvement des ions lithium entre l’électrode positive et l’électrode négative pour fonctionner. Les batteries au lithium sont des électrodes positives et négatives, un diaphragmes, et les électrolytes.
1.1 Électrode positive : le matériau actif est généralement du manganate de lithium ou de l'oxyde de lithium-cobalt, du nickel-cobalt-manganate de lithium, et le manganate de lithium pur et le phosphate de lithium et de fer s'estompent progressivement en raison de leur grande taille, de leurs mauvaises performances ou de leur coût élevé. Alumine électrolytiquejeUne feuille d'une épaisseur de 10 à 20 microns est utilisée pour le fluide d'électrode conducteur.
1.2 Diaphragme – un film polymère de forme spéciale avec une structure microporeuse qui permet aux ions lithium de passer librement, mais pas aux électrons.
1.3 Électrode négative – le matériau actif est du graphite ou du carbone avec une structure de graphite similaire, et le collecteur de courant conducteur utilise une feuille de cuivre électrolytique d'une épaisseur de 7 à 15 microns.
1.4 Électrolyte organique – solvant à base de carbonate dans lequel l'hexafluorophosphate de lithium est dissous et l'électrolyte gélatineux est utilisé pour les polymères.
2. Principe de fonctionnement de la batterie au lithium
Ce qui suit décrit son principe de fonctionnement à partir des trois parties du processus de charge de la batterie au lithium, du processus de décharge et du panneau de protection de la batterie :
2.1 Processus de chargement de la batterie au lithium
La méthode de charge de la batterie Li-ion est une tension limitée et un courant constant, tous contrôlés par une puce IC, la méthode de charge typique est la suivante : détectez d'abord la tension de la batterie à charger, si la tension est inférieure à 3 V, la précharge doit être effectuée en premier, le courant de charge est de 1/10 du courant réglé, une fois que la tension atteint 3 V, entrez dans le processus de charge standard. Le processus de charge standard est le suivant : charge à courant constant avec le courant défini, et lorsque la tension de la batterie atteint 4,20 V, elle passe à une charge à tension constante, maintenant la tension de charge à 4,20 V.
2.2 Processus de décharge de la batterie au lithium
Lorsqu'une batterie au lithium est déchargée, les ions lithium de l'électrode négative libèrent des électrons et migrent vers l'électrode positive de plus faible énergie. Les ions lithium, qui sont retirés de l'électrode négative, migrent vers l'électrode positive à travers l'électrolyte et le minuscule pores du diaphragme et sont noyés dans le matériau actif de l'électrode positive dans une structure laminée. En même temps, les électrons sont reçus, et les ions lithium se fixent et deviennent stables. En cas de décharge excessive, les ions lithium s'accumulent trop dans l'électrode positive, ce qui augmente la résistance interne et chauffe la batterie, entraînant une détérioration rapide.
2.3 Panneau de protection de la batterie au lithium
Comme son nom l'indique, la carte de protection de la batterie est principalement destinée aux batteries rechargeables (se référer généralement àrouge comme les batteries au lithium) pour jouer un rôle protecteur du circuit imprimé intégré. LLes batteries au lithium (rechargeables) ont besoin de protection becunnouse la batterie au lithium's mamanleRial détermine qu'il ne peut pas être surchargé, trop déchargé, surintensité, court-circuit et charge et décharge à ultra haute température, de sorte que les batteries au lithium auront toujours un panneau de protection et un fusible de courant.
Après avoir compris la structure de base et le principe de fonctionnement des batteries au lithium, l'étape suivante consiste à parler de les causes d'incendie de batterie au lithium et d'explosion de combustion.
Les batteries au lithium sont devenues un élément indispensable des personnes, et nous voyons souvent certains des divers accidents de sécurité causés par les batteries au lithium, le plus impressionnant étant celui généré par la batterie au lithium.y ièmee explosion, incendie et autres phénomènes. Alors, quelle est la cause de l’explosion du feu de la batterie au lithium ?
Les batteries au lithium contiennent un métal rare appelé « lithium ». Il s’agit d’une substance métallique très réactive qui peut réagir violemment avec l’eau et l’air. Si une batterie au lithium doit exploser, trois conditions doivent être remplies :
Lorsque la batterie au lithium a suffisamment de puissance, prenez une batterie et court-circuitez ses pôles positifs et négatifs. Cela générera beaucoup de chaleur au moment du court-circuit, et la chaleur a beaucoup à voir avec la structure interne de la batterie. Plus précisément, l'un des leunddansg Les causes des incendies à l’intérieur des batteries lithium-ion sont des dommages au séparateur séparant les électrodes positives et négatives. Si ce composant tombe en panne, un court-circuit se produit lorsque les électrodes positives et négatives entrent en contact. Lorsque cela se produit, l’électrolyte, constitué d’une série de solvants organiques, a tendance à chauffer et éventuellement à prendre feu.
Lorsque les ions lithium se déplacent entre les électrodes, ils subissent un dépôt électrochimique, créant ainsi des dendrites de lithium. Les dendrites de lithium sont de minuscules structures ressemblant à des arbres qui « poussent » sous la forme de protubérances en forme d’aiguilles. Les dendrites de lithium peuvent provoquer des dommages par perforation du séparateur.
En plus des séparateurs perforés et cassés, l'emballement thermique est une autre cause majeure d’explosions et d’incendies de batteries lithium-ion. Dans ce phénomène, la température extérieure élevée provoque une réaction exothermique à l’intérieur de la batterie pour augmenter sa température. plus loin. Ce cycle qui s’auto-renforce et conduit à une surchauffe pourrait éventuellement conduire à une explosion.
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