Analiza przyczyny zapłonu akumulatora litowo-jonowego

November 7, 2018

Analiza przyczyny zapłonu akumulatora litowo-jonowego

Jako źródło energii dla czysto elektrycznych pojazdów, główną przyczyną zapłonu akumulatorów litowo-jonowych jest utrata ciepła spowodowana przegrzaniem akumulatora, co najprawdopodobniej nastąpi podczas ładowania i rozładowania akumulatora. Ponieważ sama bateria litowo-jonowa ma pewien wewnętrzny opór, kiedy wyjściowa energia elektryczna jest zasilana czystą energią elektryczną, wytwarzana jest pewna ilość ciepła, tak że jego własna temperatura staje się wysoka, a gdy temperatura przekracza normalną temperaturę pracy zasięg, cała bateria zostanie uszkodzona. Życie i bezpieczeństwo. W czystym pojeździe elektrycznym układ akumulatora mocy składa się z wielu ogniw akumulatora mocy. Podczas pracy w niewielkiej skrzyni akumulatorowej wytwarzana jest duża ilość ciepła. Jeśli ciepło nie może szybko zniknąć z upływem czasu, wysoka temperatura wpłynie na moc. Żywotność baterii może nawet być poza kontrolą, powodując wypadki takie jak pożar i eksplozję. Zasadniczo istnieją cztery główne powody utraty kontroli:

(1) Nadużycie mechaniczne

Głównie podczas zderzenia samochodu, z powodu siły zewnętrznej, bateria litowa i pakiet akumulatora są zdeformowane, a także względne przemieszczenie różnych części akumulatora, co powoduje rozerwanie rozłącznika akumulatora i wewnętrzne zwarcie. obwód; palny wyciek elektrolitu w końcu powoduje pożar. W przypadku nadużywania mechanicznego uszkodzenie nakłucia jest najpoważniejsze, może ono wprowadzić przewód do korpusu akumulatora, powodując bezpośrednie zwarcie między elektrodami dodatnimi i ujemnymi. W przeciwieństwie do kolizji, wytłaczania itd., Jedynie probabilistyczne wystąpienie wewnętrznego zwarcia, wytwarzanie ciepła w procesie nakłuwania jest bardziej intensywne, a prawdopodobieństwo spowodowania niekontrolowanego spadku temperatury jest wyższe.

(2) Nadużycie elektryczne

Nadużycia elektryczne są spowodowane głównie niewłaściwym użyciem baterii i istnieje kilka rodzajów zewnętrznych zwarć, przeładowań i nadmiernego rozładowania. Wśród nich przejściowy zrzut powoduje najmniejszą szkodę, ale wzrost dendrytów miedziowych z powodu nadmiernego rozładowania zmniejszy bezpieczeństwo baterii i zwiększy prawdopodobieństwo niekontrolowanego wycieku ciepła. Zewnętrzne zwarcie jest wynikiem połączenia dwóch przewodów o różnicy ciśnień na zewnątrz komory. Kiedy wystąpi zewnętrzne zwarcie, ciepło generowane przez baterię nie zostanie odpowiednio rozproszone, a temperatura baterii odpowiednio wzrośnie. poza kontrolą.

Przeładowanie jest jednym z najbardziej szkodliwych nadużyć elektrycznych. Dendryt litu rośnie na powierzchni anody z powodu nadmiernej interkalacji litu. Po drugie, nadmierna deinterkalacja litu powoduje, że struktura katody zapada się w wyniku uwolnienia ciepła i tlenu (uwalnianie tlenu z katody NCA). Uwalnianie tlenu przyspiesza rozkład elektrolitu, wytwarzając dużą ilość gazu. Wraz ze wzrostem ciśnienia wewnętrznego zawór wydechowy otwiera się i bateria zaczyna się odpowietrzać. Po tym, jak substancja czynna w komórce styka się z powietrzem, następuje gwałtowna reakcja i uwalniana jest duża ilość ciepła, powodując w ten sposób spalanie akumulatora.

(3) Nadużycie termiczne
Nadużycie ciepła odnosi się głównie do lokalnego przegrzania akumulatora, rzadko występowało niezależnie, często powstało wskutek nadużywania mechanicznego i nadużywania elektrycznego, i jest sytuacją, która ostatecznie powoduje wypadki, takie jak ucieczka termiczna. Nadużycie termiczne jest zwykle spowodowane przez zwarcie spowodowane wysokim środowiskiem zewnętrznym lub wysoką temperaturą akumulatora spowodowaną przez system kontroli temperatury, powodując w ten sposób niekontrolowaną utratę ciepła. Z przyczyn, nadużywanie ciepła jest najbardziej skomplikowane. Kolizja i uszkodzenie zestawu akumulatorów, wewnętrzna struktura akumulatora, działanie lub awarie innych systemów zarządzania temperaturą i systemów klimatyzacji mogą prowadzić do nadużywania ciepła.

(4) Wewnętrzne zwarcie

Wewnętrzne zwarcie styka się bezpośrednio z dodatnimi i ujemnymi elektrodami akumulatora. Oczywiście, stopień kontaktu jest inny, a późniejsze reakcje są również bardzo różne. Wewnętrzne zwarcia na dużą skalę, zwykle spowodowane przez mechaniczne i termiczne nadużycia, będą bezpośrednio prowadzić do nadużywania ciepła. Przyczyna wewnętrznego zwarcia również jest skomplikowana. Na przykład bateria litowo-jonowa jest przeładowana, a dendryt gromadzi się w pewnym stopniu, powodując przenikanie separatora baterii. Dlatego wewnętrzne zwarcie lub kolizja lub uszkodzenie punkcji bezpośrednio powoduje kontakt elektrod dodatnich i ujemnych, powodując niekontrolowany wzrost temperatury. W porównaniu z wewnętrznym zwarciem generowanym przez czynniki zewnętrzne, wewnętrzne zwarcie spowodowane spontanicznymi defektami w procesie wytwarzania baterii jest względnie łagodne, a ciepło generowane przez wewnętrzne wewnętrzne zwarcie jest małe, a niekontrolowany wzrost temperatury nie jest natychmiast wyzwalany. . Co więcej, ta wrodzona wada będzie ewoluować przez pewien okres czasu do mniejszego stopnia wewnętrznego zwarcia.

Od: Magazynowanie energii Strona internetowa Chin