Ce qui rend la batterie lithium-ion dangereuse?

INTRODUCTION

La sécurité et la fiabilité de lithium-ion les batteries ont toujours été les plus concernant problème dans le vert industrie de l'énergie. Alors que de plus en plus de gens s'inquiètent des problèmes de sécurité lorsqu'ils utilisent des produits équipés de piles au lithium., il est temps que nous connaissions la définition scientifique de sécurité des batteries lithium-ion et le mécanisme de ce qui fait batteries lithium-ion dangereuses.

QUELLE EST LA DÉFINITION DE LA SÉCURITÉ SUR LA BATTERIE LITHIUM-ION?

Le mot « sécurité » qui nous vient à l’esprit, généralement fait référence à la possibilité de problèmes de sécurité qui surviennent lors de l'utilisation de piles au lithium, tel que combustion spontanée, soudain panne, fuite, et ainsi de suite.

Cependant, du point de vue technique, il fait référence à la gravité de la réaction de défaillance de la batterie dans des conditions d'abus, lequel est conforme à la national standard “GBT31485-2015 Exigences de sécurité des batteries électriques et méthodes expérimentales pour les véhicules électriques” mise en œuvre. Til conditionnes des abus sont des décharges excessives, surcharge, court-circuit externe, extrusion, etc.., tandis que fLa réaction d'Ailure inclut une fuite de la batterie, allumage, et explosion.

En effet, il y a une certaine corrélation entre til deux définitions mentionnées ci-dessus, mais ils sont pas exactement le même. C'est technique au point d'être au-delà de la portée du profane moyen qui est difficile de distinguer les différences. Ainsi, sCertains paragraphes sont extraits de manuels scolaires ou de rapports académiques, bricolé, et publié par les utilisateurs des réseaux sociaux, provoquant de graves erreurs chez les consommateurs ordinaires et même chez de nombreux initiés du secteur.

Techniquement, nous pouvons diviser le concept de “sécurité” en deux définitions: “fiabilité” et “gravité de l'échec réaction“. “Fiabilité” fait référence au risque d'une utilisation normale; “Échec mode gravité” est la gravité de la réaction conformément au test standard national.

SYSTÈME DE BATTERIE AU LITHIUM-ION AUTOMOBILE ET COMPOSITION DE LA CELLULE

(1) Automobile lithium Le système de batterie est souvent appelé bloc de batterie automobile., qui est généralement composé d'une batterie (ou un module constitué d'un petit groupe de cellules individuelles), un Bms (système de gestion de l'énergie), composants structurels (boîtier de batterie, fils, connecteurs, etc.) et un système de gestion thermique.

(2) La cellule fait référence au monomère de la batterie, qui est généralement un lithium unique de 3,2 V ou 3,6 V–batterie ionique. C'est la composante de la réactions comme fuite, allumage, et explosion. UN lithium unique–la batterie ionique est composée d'une plaque positive, une plaque négative, un diaphragme, un électrolyte, et pièces de structure.

(3) BMS est un composant qui surveille la température, tension, et statistiquenous de la cellule interagissents avec le contrôleur du véhicule, et contrôle en outre le comportement de charge et de décharge.

(4) Le le système de gestion thermique est un composant qui chauffe ou refroidit la batterie pour maintenir le noyau à la bonne température. La partie structurelle est le support ou l'interface des composants ci-dessus, utilisé pour soutenir, installer, et protéger les composants internes et fournir des interfaces de charge et de décharge.

LA RÉACTION À LA DÉFAILLANCE DE LA CELLULE: "EMBALEMENT THERMIQUE"

Pour les batteries au lithium-ion, il y en a trois facteurs qui cause échec réactions: courts-circuits internes, surtension, et haute température. Ces trois facteurs font que la température atteint un certain niveau, déclencher une série de réactions chimiques internes, chaleur supplémentaire, et gaz, entraînant un incendie et explosion.

D'après des expériences pertinentes, en général, une température de 120 ℃ et moins est la température de sécurité gamme. 60-120℃ est une plage de température sûre mais peut dégrader lithium-ion batteurs et seulement un environnement sur 120 ℃ peut déclencher des incendies ou un explosion se produit.

Tout cela revient à le température, donc la réaction de défaillance de la cellule est appelée “Runage thermique”.

En plus des trois facteurs ci-dessus, aucun autre facteur ne provoquera un incendie ou une explosion des batteries lithium-ion, ou en un autre mot, autre facteurs de les abus sont la déformation des trois.

COMMENT ÉVITER "EMBALEMENT THERMIQUE"

Et voici la vraie question, comment éviter l'emballement thermique?

Premièrement, nous devons comprendre qu'il est peu probable provoquer des réactions violentes dans batteries au lithium-ion à travers des conditions extérieures par exemple. extrusion de presse, pincer, ou surcharge. En général, en l'absence d'incident grave, la cause première de la combustion spontanée de la batterie est le processus d'usinage contrôle. Donc, pour empêcher tle court-circuit interne de la cellule et les problèmes d'enclenchement qu'il provoque est putting priorité absolue dans le contrôle de la production de chaque entreprise de batteries.

CONCLUSION

(1) Le “fiabilité” du système de batterie est principalement lié au niveau de contrôle des corps étrangers métalliques dans le processus de traitement des cellules/PACK et à la fiabilité des composants.

(2) Le "gravité de la réaction de défaillance de la cellule» est principalement lié à l’état de conception de la cellule, y compris la capacité/densité énergétique, le choix du matériau de la cathode, et le diaphragme.

(3) La tendance à mettre en œuvre des équipements automobiles dans les usines pourrait ne pas permettre de mieux contrôler la chaîne de production.. D'une part, il ne peut pas détecter les problèmes à temps, d'autre part, les équipements automobiles dotés de systèmes complexes présentent un risque plus élevé d'erreurs, ce qui augmentera la possibilité d'emballement thermique.