リチウムイオン電池が発火または爆発する 3 つの原因

Sep 03, 2024

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リチウムイオン二次電池は、高い比エネルギー、高い動作電圧、小型、軽量などの利点を備え、移動体通信、ノートブックコンピュータなどのポータブル電子製品の主電源の1つとなっています。ただし、リチウムイオン電池は充放電過程で不適切に使用すると爆発の危険性があります。特に乱用条件下 (熱、過充電、短絡、振動、押し出しなど) では、バッテリーが燃焼、爆発し、さらには人身傷害を引き起こす可能性があります。したがって、リチウムイオン電池の安全性を向上させるために、リチウムイオン電池の爆発メカニズムを研究することは非常に重要です。

 

リチウムイオン電池が加熱されると、電池内部の反応は連鎖反応のように相互に促進し、順番に進行します。まず、SEI フィルムの分解により熱が放出されて電池が加熱され、負極と溶媒の間の反応が促進されてさらに多くの熱が放出され、負極とバインダーの間の反応、溶媒の解離、そして正極の反応が起こります。電極の熱分解反応が始まり、大量の熱とガスが放出され、最終的にはバッテリーが燃焼または爆発します。

 

第二に、リチウムイオン電池の充電の初期段階では、電流が電池を通過するときに電気エネルギーの一部が熱に変換され、オーム分極によっても熱の一部が発生しますが、電池の表面温度はゆっくりと上昇します。電池が満充電状態に達すると、継続的なリチウムイオンの埋め込み反応が負極表面へのリチウム金属の析出となり、溶媒の酸化による発熱(過充電による溶媒の酸化反応による発熱)が発生します。可逆状態でのリチウムイオンと溶媒の反応によって放出される熱よりもはるかに高く、バッテリーを加熱します。電池の温度が上昇すると、リチウム金属と溶媒の反応、リチウムカーボンと溶媒の反応が次々と起こり、熱が制御不能になり、溶媒の分解やバインダーとリチウムの反応が起こります。金属。

 

第三に、ショート、鍼治療、リチウムイオン電池への衝撃によって引き起こされる害はほぼ同じです。短絡すると、バッテリーを流れる電流が瞬間的に多量の熱を発生し、バッテリーが加熱され、バッテリーの温度が正極の分解温度まで上昇し、正極の熱分解によりバッテリーの発熱が制御不能になります。ニードリング速度が非常に速い場合、ニードリング部位で局所的な短絡が発生し、大量の熱が発生するため、バッテリーの内部温度が正の熱分解温度まで上昇します。リチウムイオン電池に衝撃が加わると、電極の過電圧損失により熱が発生し、溶媒と負極の反応が促進され、放出された熱でさらに電池が加熱され、正極の熱分解反応が促進されます。その結果、熱の制御が失われます。

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