
С развитием аккумуляторных технологий, литиевые батареи проникли во все аспекты работы и жизни. Литиевые батарейки повсюду, fот аккумуляторов мобильных телефонов до аккумуляторных модулей транспортных средств на новых источниках энергии. Но мы также часто слышим жалобы на использование аккумуляторов вокруг нас, например, на то, что они недостаточно долговечны и быстро разряжаются. Вы хотите знать? А Лийиумная батареяерысь основная структура и принцип работы? Правильно ли вы используете литиевые батареи? Поговорим о внутреннем устройстве литиевых батарей и принципе возгорания, горения и взрыва.
1. Структура литиевой батареи
Литиевая батарея представляет собой перезаряжаемую батарею. тчасв обычно в качестве электрода используется материал, содержащий элемент лития.. Это в основном полагается на движение ионов лития между положительным и отрицательным электродом. Литиевые батареи имеют положительные и отрицательные электроды, диафрагму.си электролиты.
1.1 Положительный электрод – активным материалом обычно является манганат лития или оксид лития-кобальта, материал никель-кобальт-литий-манганат, а чистый манганат лития и фосфат лития-железа постепенно исчезают из-за их большого размера, плохих характеристик или высокой стоимости. Электролитический алюминийяВ качестве проводящей электродной жидкости используется мкм-фольга толщиной 10–20 мкм.
1.2 Диафрагма – полимерная пленка специальной формы с микропористой структурой, которая пропускает ионы лития свободно, а электроны – нет.
1.3 Отрицательный электрод – активным материалом является графит или углерод с аналогичной графитовой структурой, а в качестве токосъемника используется электролитическая медная фольга толщиной 7-15 микрон.
1.4 Органический электролит – растворитель на карбонатной основе, в котором растворен гексафторфосфат лития, а гелеобразный электролит применяют для полимеров.
2. Принцип работы литиевой батареи
Ниже описан принцип его работы, состоящий из трех частей: процесса зарядки литиевой батареи, процесса разрядки и платы защиты батареи:
2.1 Процесс зарядки литиевой батареи
Метод зарядки литий-ионного аккумулятора основан на ограниченном напряжении и постоянном токе, все контролируется микросхемой. Типичный метод зарядки: сначала определите напряжение заряжаемого аккумулятора, если напряжение ниже 3 В, сначала следует провести предварительную зарядку, зарядный ток составляет 1/10 от установленного тока, после того как напряжение повысится до 3 В, введите стандартный процесс зарядки. Стандартный процесс зарядки заключается в следующем: зарядка постоянным током с заданным током, а когда напряжение батареи повышается до 4,20 В, она меняется на зарядку постоянным напряжением, сохраняя напряжение зарядки на уровне 4,20 В.
2.2 Процесс разрядки литиевой батареи
Когда литиевая батарея разряжается, ионы лития в отрицательном электроде высвобождают электроны и мигрируют к положительному электроду с более низкой энергией. Ионы лития, высвободившиеся из отрицательного электрода, мигрируют к положительному электроду через электролит и крошечный поры диафрагмы и внедрены в активный материал положительного электрода в слоистой структуре. При этом электроны принимаются, и ионы лития фиксируются и становятся стабильными. При чрезмерной разрядке ионы лития накапливаются в положительном электроде, что увеличивает внутреннее сопротивление и нагревает батарею, что приводит к быстрому выходу из строя.
2.3 Плата защиты литиевой батареи
Как следует из названия, плата защиты аккумулятора предназначена в основном для аккумуляторных батарей (обычно см.красный в качестве литиевых батарей), чтобы играть защитную роль интегральной платы. литиевые батареи (перезаряжаемые) нуждаются в защите бесанасе литиевая батарея's матотРиаЯ определяет, что его нельзя перезаряжать, переразряжать, перегружать по току, короткому замыканию, а также заряжать и разряжать при сверхвысоких температурах, поэтому литиевые батареи всегда будут иметь а защитная плата и токовый предохранитель.
После понимания базовой структуры и принципа работы литиевых батарей следующим шагом будет разговор о причины возгорания литиевой батареи и взрыва сгорания.
Литиевые батареи стали незаменимой частью жизни людей. и мы часто видим некоторые из различных несчастных случаев, вызванных литиевыми батареями, наиболее впечатляющими, чем литиевые батареи, генерируемые б.й йВзрыв, пожар и другие явления. Так в чем же причина взрыва литиевой батареи?
Литиевые батареи содержат редкий металл под названием «литий». Это очень реактивное металлическое вещество, которое может бурно реагировать с водой и воздухом. Если литиевая батарея должна взорваться, необходимо выполнить три условия:
Когда литиевая батарея наберет достаточную мощность, возьмите батарею и замкните ее положительный и отрицательный полюса. В момент короткого замыкания он будет выделять много тепла, и это тепло во многом связано с внутренней структурой аккумулятора. В частности, один из тотадвг Причиной возгорания внутри литий-ионных аккумуляторов является повреждение сепаратора, разделяющего положительный и отрицательный электроды. При выходе этого компонента из строя происходит короткое замыкание при соприкосновении положительного и отрицательного электродов. Когда это происходит, электролит, состоящий из ряда органических растворителей, имеет тенденцию нагреваться и в конечном итоге загораться.
Когда ионы лития перемещаются между электродами, они подвергаются электрохимическому осаждению, образуя литиевые дендриты. Дендриты лития представляют собой крошечные древовидные структуры, которые «растут» в виде игольчатых выступов. Дендриты лития могут вызвать перфорационное повреждение сепаратора.
Помимо пробитых и сломанных сепараторов, тепловой побег это еще одна основная причина взрывов и пожаров литий-ионных аккумуляторов. В этом явлении высокая температура снаружи вызывает экзотермическую реакцию внутри батареи, повышающую ее температуру. дальше. Этот самоусиливающийся цикл, который приводит к перегреву, может в конечном итоге привести к взрыву.