Miért robbannak a lítium-ion akkumulátorok?

Miközben a lítium-ion akkumulátorok egészében hihetetlenül biztonságosak, nagyon gyakran néha tűzveszélyt vagy robbanást okoznak. Amikor ez megtörténik, mint a Samsung Galaxy Note 7 flasco vagy a HP legújabb laptopjának visszahívása, mindig nagy hír. Tehát mi folyik itt, és miért akadnak el az akkumulátorok egy ütéssel? Találjuk ki.

Újratölthető lítium-ion akkumulátorok - a laptop, a telefon, a tabletta és az összes többi modern eszköz, valamint az elektromos autók és a repülőgépek belsejében található akkumulátorok felelősek a hordozható eszközforradalomért. Lítium-ion akkumulátorok nélkül nem tudnám ezt a cikket írni egy kávézóban;Ehelyett minden alkalommal áramforrásra kell csatlakoztatnom.

Mi van a lítium-ion akkumulátor alatt?

Ahhoz, hogy megértsük, miért nem sikerül a lítium-ion akkumulátor, akkor tudnia kell, mi folyik a motorháztető alatt. Minden lítium-ion akkumulátor belsejében két elektróda van - a pozitív töltésű katód és a negatív töltésű anód, amelyet egy vékony, "mikroperferált" műanyagból választanak el, amely megakadályozza a két elektróda érintését. Amikor lítium-ion akkumulátort töltenek, a lítium ionokat a katódból áramoltatják, az elválasztóban lévő mikroperferációk és egy elektromosan vezető folyadék, valamint az anód. Amikor az akkumulátor lemerül, fordítva történik az anódból a katód felé áramló lítiumionok. Ez a reakció, amely hatással van a laptopra.

A kis akkumulátorok, mint például az okostelefonok, általában csak egyetlen lítium-ion cella. A nagyobb akkumulátorok, mint a laptopok, általában 6 és 12 lítium-ion cellát tartalmaznak. Az elektromos autók és repülőgépek akkumulátorai több száz cellával rendelkezhetnek.

Mi okozza a lítium-ion akkumulátor felrobbanását?

A lítium-ion akkumulátorok ilyen hasznos használatának köszönhetően a tűz és a felrobbanás is képes. A lítium nagyon jó az energia tárolásánál. Amikor lebukik, a telefon egész nap hatalmat fejt ki. Ha egyszerre szabadul fel, az akkumulátor felrobbanhat.

A Japan Airlines Boeing 787 lítiumion akkumulátora 2013-ban tüzet nyitott meg.

A legtöbb lítium-ion akkumulátor tüzek és robbanások jönnek le a rövidzárlat problémájára. Ez akkor történik, ha a műanyag elválasztó meghibásodik, és lehetővé teszi az anód és a katód érintését.És amint ez a két összejön, az akkumulátor elkezd túlmelegedni.

Számos oka lehet az elválasztó hibájának:

• rossz tervezés vagy gyártási hibák: Az akkumulátor rosszul van megtervezve, mint a Galaxy Note 7 esetében. Ebben az esetben nem volt elegendő hely az elektródák és elválasztók számáraaz akkumulátor. Néhány modellnél, amikor az akkumulátor kicsit kibővült, amikor feltöltötték, az elektródák hajlottak és rövidzárlatot okoztak. Még egy jól megtervezett akkumulátor is meghibásodhat, ha a minőségellenőrzést nem tartják elég szorosan, vagy valamilyen hiba keletkezik a gyártásban.
• Külső tényezők: Az extrém hőmennyiség szinte garantálja, hogy hibát okoz. Az elemek túl közel vannak egy hőforráshoz - vagy tűzbe kaptak - felismerte, hogy felrobban. Más külső tényezők miatt a lítium-ion akkumulátor is meghibásodhat. Ha túl keményen vagy túl sokszor dobja le a telefont, valószínű, hogy károsítja az elválasztót és az elektródákat érintheti. Ha átszúrja az akkumulátort( akár véletlenül, akár szándékosan), majd szinte biztosan rövidzárlatot okoz.

• töltőproblémák: A rosszul gyártott vagy rosszul szigetelt töltő károsíthatja a lítium-ion akkumulátort is. Ha a töltő rövidre zár, vagy hőt termel az akkumulátor közelében, akkor elég károkat okozhat a meghibásodáshoz. Ezért javasoljuk, hogy csak hivatalos töltőkészüléket( vagy legalábbis jó minőségű harmadik féltől származó jó hírű márkákat) használjon. A lítium-ion akkumulátorok beépített védelemben vannak, hogy megakadályozzák a túltöltést. Bár igen ritka, ha ezek a biztonsági óvintézkedések meghiúsulnak, a túltöltés jó módja az akkumulátor túlmelegedésének.
• Termikus elhullás és többcellás készülékek: Bár az egykamrás akkumulátorokra nem jellemző, mint a legtöbb okostelefon esetében( az iPhone X valójában két cellája van), csak egy akkumulátort kell meghibásodnia az egész akkumulátor számára. Ha egy cellát túlmelegszik, egy dominohatást kapsz, amit "termikus elszalasztásnak" neveznek. A Tesla Model S-termikus elszabadulásával rendelkező cellák több száz cellájával rendelkező elemek esetében nagy valószínűséggel nagy probléma lehet.

Annak ellenére, hogy megvizsgálja, hogy az akkumulátor miért nem gyengíti a festéket, a lítium-ion akkumulátorok biztonságos és érett technológiát jelentenek. Az a tény, hogy mindig hír, amikor az akkumulátor váratlanul felrobban, azt mutatja, milyen ritka az esemény azoknak a nagy hibáknak. Az akkumulátorgyártók számos védelmet helyeznek el, hogy megakadályozzák az akkumulátorok meghibásodását, vagy legalább enyhítsék a károkat.

Fotó hitel: wk1003mike / Shutterstock.com.