JYC Battery

Cấu trúc bên trong của pin lithium và nguyên lý cháy, nổ

2025-12-29 10:21:57
lithium battery supplier

Với sự phát triển của công nghệ pin, pin lithium đã bước vào mọi lĩnh vực của công việc và cuộc sống. Pin lithium có ở khắp mọi nơi, from pin điện thoại di động sang mô-đun pin của xe năng lượng mới. Nhưng chúng ta cũng thường nghe thấy những lời phàn nàn xung quanh mình về việc sử dụng pin như pin không bền và nhanh cạn kiệt. Bạn có muốn biết không A Lýthium battelinh miêu Cấu tạo cơ bản và nguyên lý làm việc? Bạn có đang sử dụng pin lithium đúng cách? Hãy nói về cấu trúc bên trong của pin lithium và nguyên lý cháy, cháy và nổ.

   1. Cấu trúc của pin lithium

Pin lithium là loại pin có thể sạc lại thTại thường sử dụng vật liệu có chứa nguyên tố lithium làm điện cực.  chủ yếu dựa vào sự chuyển động của các ion lithium giữa điện cực dương và điện cực âm để hoạt động. Pin lithium là điện cực dương và âm, màng ngănS, và chất điện giải.

1.1  Điện cực dương – vật liệu hoạt động nói chung là lithium manganate hoặc lithium coban oxit, vật liệu lithium manganate niken coban, lithium manganate nguyên chất và lithium iron phosphate dần dần mờ dần do kích thước lớn, hiệu suất kém hoặc giá thành cao. nhôm điện phânTôium lá có độ dày 10–20 micron được sử dụng cho chất lỏng điện cực dẫn điện.

1.2 Màng ngăn – một màng polymer có hình dạng đặc biệt với cấu trúc vi mô cho phép các ion lithium đi qua tự do nhưng các electron thì không thể.

1.3 Điện cực âm - vật liệu hoạt động là than chì hoặc carbon có cấu trúc than chì tương tự và bộ thu dòng dẫn điện sử dụng lá đồng điện phân có độ dày 7-15 micron.

1.4 Chất điện phân hữu cơ – dung môi gốc cacbonat trong đó lithium hexafluorophosphate được hòa tan và chất điện phân dạng gel được sử dụng cho polyme.

   2. Nguyên lý hoạt động của pin lithium

Phần sau đây mô tả nguyên lý hoạt động của nó từ ba phần của quy trình sạc pin lithium, quy trình xả và bảng bảo vệ pin: 

2.1 Quá trình sạc pin Lithium

Phương pháp sạc của pin Li-ion là điện áp giới hạn và dòng điện không đổi, tất cả đều được điều khiển bởi chip IC, phương pháp sạc điển hình là: đầu tiên phát hiện điện áp của pin cần sạc, nếu điện áp thấp hơn 3V thì phải tiến hành sạc trước, dòng sạc là 1/10 dòng điện đặt, sau khi điện áp tăng lên 3V thì tiến hành quy trình sạc tiêu chuẩn. Quy trình sạc tiêu chuẩn là: sạc dòng điện không đổi với dòng điện đã đặt và khi điện áp pin tăng lên 4,20V, nó sẽ chuyển sang sạc điện áp không đổi, giữ điện áp sạc ở mức 4,20V.

2.2 Quá trình xả pin Lithium

Khi pin lithium cạn kiệt, các ion lithium trong điện cực âm sẽ giải phóng các electron và di chuyển đến điện cực dương có năng lượng thấp hơn. Các ion lithium, được tách khỏi điện cực âm, di chuyển đến điện cực dương thông qua chất điện phân và nhỏ xíu các lỗ của màng ngăn và được nhúng vào vật liệu hoạt động của điện cực dương trong một cấu trúc nhiều lớp. Đồng thời, các electron được nhận, và các ion lithium được cố định và trở nên ổn định. Nếu xả quá mức, các ion lithium tích tụ quá nhiều trong điện cực dương, làm tăng điện trở trong và làm nóng pin, dẫn đến hư hỏng nhanh chóng.

2.3 Bảng bảo vệ pin của pin lithium

Đúng như tên gọi, bảng bảo vệ pin chủ yếu dành cho pin sạc (tham khảo chungmàu đỏ như pin lithium) để đóng vai trò bảo vệ bảng mạch tích hợp. Lpin ithium (có thể sạc lại) cần được bảo vệ becMộtchúng tae pin lithium'S mẹcáiriaTôi xác định rằng nó không thể bị sạc quá mức, xả quá mức, quá dòng, ngắn mạch và sạc và xả ở nhiệt độ cực cao, vì vậy pin lithium sẽ luôn có Một bảng bảo vệ và cầu chì hiện tại.

Sau khi hiểu cấu trúc cơ bản và nguyên lý hoạt động của pin lithium, bước tiếp theo là nói về nguyên nhân gây cháy và nổ pin lithium.

Pin lithium đã trở thành một phần không thể thiếu của con người, Và chúng ta thường thấy một số vụ tai nạn an toàn khác nhau do pin lithium gây ra, ấn tượng nhất là vụ tai nạn do pin lithium tạo ra bnăm đóe nổ, cháy và các hiện tượng khác. Vậy nguyên nhân gây cháy nổ pin lithium là gì?

Pin lithium chứa một kim loại quý hiếm gọi là “lithium”. Đây là một chất kim loại rất dễ phản ứng, có thể phản ứng mạnh với nước và không khí. Nếu pin lithium phát nổ, cần phải đáp ứng ba điều kiện:

  • Có đủ nhiệt độ

  • Phải có chất dễ cháy (chất chống oxy hóa)S)

  • Có oxy

Khi pin lithium có đủ năng lượng, hãy lấy pin và rút ngắn các cực dương và cực âm của nó. Nó sẽ tạo ra rất nhiều nhiệt khi bị đoản mạch và lượng nhiệt này liên quan nhiều đến cấu trúc bên trong của pin. Cụ thể, một trong những cáiMộtdTRONGg Nguyên nhân gây cháy bên trong pin lithium-ion là do hư hỏng dải phân cách giữa các điện cực dương và âm. Nếu thành phần này bị hỏng, hiện tượng đoản mạch sẽ xảy ra khi các điện cực dương và âm tiếp xúc với nhau. Khi điều này xảy ra, chất điện phân, bao gồm một loạt dung môi hữu cơ, có xu hướng nóng lên và cuối cùng bốc cháy.

Khi các ion lithium di chuyển giữa các điện cực, chúng trải qua quá trình lắng đọng điện hóa, tạo ra các sợi nhánh lithium. Sợi nhánh lithium là những cấu trúc nhỏ giống như cây, “phát triển” dưới dạng các phần nhô ra giống như kim. Lithium dendrit có thể gây thủng màng ngăn.

Ngoài các dải phân cách bị thủng, vỡ, sự thoát nhiệt là một nguyên nhân chính khác gây nổ và cháy pin lithium-ion. Trong hiện tượng này, nhiệt độ bên ngoài cao gây ra phản ứng tỏa nhiệt bên trong pin làm tăng nhiệt độ của pin. hơn nữa. Chu trình tự tăng cường này dẫn đến quá nhiệt, cuối cùng có thể dẫn đến một vụ nổ.

Liên hệ với JYC
Liên hệ với
ĐỨNG ĐẦU