Ursachen, Gefahren und Vorbeugungsmaßnahmen der Batterieverbrennung

Ursachen, Gefahren und Vorbeugungsmaßnahmen der Batterieverbrennung

Dieser Abschnitt fasst den Mechanismus des thermischen Durchgehens und die Präventivmaßnahmen zusammen, die bei der Entwicklung und Herstellung aller Batteriesysteme angewendet werden. In der Praxis haben die verschiedenen Materialsysteme jedoch unterschiedliche chemische Eigenschaften, so dass der Mechanismus des thermischen Durchgehens des Batteriekerns unterschiedlich ist. Unterschiedliche Systemdesigns führen auch zu unterschiedlichen Risiken auf Systemebene und zu unterschiedlichen Lösungen.

Unter ihnen ist die Explosion der Power-Batterie-System ist häufiger Schaden Leistung, durch den Aufprall verursacht wird, ist schwerwiegender, nicht nur zu Sachschäden und Umweltschäden, oder sogar zu Personenschäden oder Lebensgefahr.

Mögliche Ursachen für die Verbrennung oder Explosion eines Strombatteriesystems sind:

Die exotherme Nebenreaktion der Leistungsbatterie (Zelle) führt zum thermischen Durchgehen und entzündet den Elektrolyt und andere brennbare Stoffe;

1、Der lokale Verbindungswiderstand des Hochspannungskreises des Strombatteriesystems ist zu groß, und wenn ein großer Strom durch ihn fließt, steigt die Temperatur auf die Zündpunkttemperatur an und entzündet das brennbare Material innerhalb des Strombatteriesystems.

2、Externer Kurzschluss: Die Verbrennungsexplosion, die durch den externen Kurzschluss der Batterie unter 1Ah verursacht wird, ist nicht üblich. In der Regel ist der Pol geschwollen oder verbrannt, und die Verbrennung wird durch den externen Kurzschluss der Strombatterie oder der Batterie eines Mobiltelefons mit großer Kapazität verursacht. Einige Benutzer verwenden fälschlicherweise Batterien - Metall äußeren Ohr-Isolierung, nicht berücksichtigen, wenn das Rauchen wird in der Szene der installierten Batterie, Verbrennung von abnormalen Situation, Power-Batterie-Struktur feste Maßnahmen auch gemeinsame Ausfälle (unbedacht), in den Prozess der Benutzer, die Batterie-Pack Batterie äußere Isolierung Schutzfolie Schäden durch die schwankende oder Kabel beschädigt Haut, schließlich führen zu Kurzschluss brennen, Die Innentemperatur des Power-Batterie-System weiter zu steigen, das Erreichen der Zündpunkt Temperatur, die Entzündung der internen brennbaren Material.

3、Interner Kurzschluss: Struktur- oder Prozessdefekte führen zum Einsetzen des Polohrs, zu wenig Membranumhüllung, Grat, usw. Polar Ohr Einfügung tritt oft in der Struktur der hinteren Batterie und interne parallel, die Isolierung des Pols Ohr ist nicht an Ort und Stelle, und es ist leicht zu internen akuten Kurzschluss und Verbrennung oder Explosion in der nachfolgenden Produktschutzplatte oder die Verwendung Prozess führen, aber jetzt ist diese Situation relativ selten, zusätzlich zu externen Kraftfaktoren.

Batterie

Nach der Analyse der Nutzung von Elektrofahrzeugen ist die Wahrscheinlichkeit der ersten Situation hoch und der Risikokoeffizient ist ebenfalls hoch. Das thermische Durchgehen, das durch die exotherme Nebenreaktion der Batteriezelle verursacht wird, ist der Hauptgrund für die Verbrennung oder Explosion des Strombatteriesystems.

Die wichtigsten exothermen Reaktionen in Lithium-Ionen-Batterien sind:

Der Temperaturbereich der Zersetzung des ESI-Films liegt bei 90-120 °C.

Die Reaktionstemperatur von negativer Elektrode und Elektrolyt erreicht über 120℃;

Elektrolytzersetzung, die Temperatur beträgt etwa 200℃;

Die Reaktion zwischen der positiven Elektrode und dem Elektrolyten wird von der Zersetzung der positiven Elektrode und der Ausscheidung von Sauerstoff begleitet. Der Temperaturbereich ist 180~500℃.

Die negative Elektrode reagiert mit dem Bindemittel bei etwa 240 Grad.

Core Thermal Runaway (Verbrennung, Explosion) ist die Ursache der exothermen Nebenreaktion in der Zelle führen zu Wärmeakkumulation, die externe Wärmeaustauschrate der Zelle ist weniger als die Rate der Wärmeakkumulation, die Temperatur weiter zu steigen, direkt auf den Zündpunkt Temperatur, was zu Verbrennung und Explosion.

Der thermische Prozess im Inneren der Zelle folgt dem Energieerhaltungssatz: Qp = Qe + Qa

In dieser Formel steht Qp für die Wärme, die durch verschiedene negative Reaktionen innerhalb der Zelle erzeugt wird, Qe für die Wärme, die zwischen der Zelle und der Umgebung ausgetauscht wird, d. h. die Wärmeabgabe, und Qa für die Wärme, die von der Zelle selbst absorbiert und gespeichert wird. Wenn QE ≥ QP, QA negativ oder Null ist, steigt die Temperatur im Inneren der Zelle nicht an und es kommt nicht zu einem thermischen Durchgehen.

Aus der obigen Analyse geht hervor, dass, wenn die exotherme Nebenreaktion in der Zelle nicht blockiert werden kann, die Temperatur im Inneren der Telekommunikationsanlage ansteigt, bis es zum thermischen Durchgehen kommt.

Wenn Sie das Risiko von Batterieexplosionen verringern wollen, können Sie die folgenden Schritte unternehmen:

1、Ergreifen Sie die notwendigen Schutzmaßnahmen, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von plötzlichen externen Faktoren zu verringern. Wählen Sie z. B. professionelle Batterietestgeräte, um professionelle Batterietests durchzuführen, wie z. B. Überladung, Überentladung, Überhitzung, Kurzschluss, Extrusion, Durchschlag und so weiter. Es wird empfohlen, den Batterielade- und Entladetester zu verwenden, um die Überladung und Überentladung der Batterie zu testen. Für die Prüfung des Kurzschlusses der Batterie wird der interne und externe Batterietester empfohlen; für die Prüfung der Extrusion und der Punktion der Batterie wird eine Nadelprüfmaschine empfohlen. Natürlich, nach der unterschiedlichen Größe der Batterie, ist es notwendig, die entsprechende Größe der Batterie-Test-Maschine zu wählen, wenn die Batterie-Pack-Test braucht, um die begehbare Batterie-Test-Maschine zu verwenden.

2、Blockieren der positiven Rückkopplung Prozess der exothermen Nebenreaktionen, wie z. B. mit Bunding Sicherung Prozess in PACK-Modul, oder das Hinzufügen von PTC-Material zwischen positiven und negativen Elektrodenmaterialien und Flüssigkeitssammler;

3、Reduzierung der durch exotherme Nebenreaktionen erzeugten Wärme, wie z.B. die Wahl des Lithium-Eisenphosphat-Kathodenmaterials, Änderung der organischen Lösungsmittelzusammensetzung des Elektrolyten, etc;

4、verbessern Sie die Zündpunkttemperatur, wie das Hinzufügen von flammhemmenden Materialien in den Elektrolyt, die Auswahl der Keramik-Diaphragma, etc;

5、 Verbesserung der Wärmeableitungskapazität, Vermeidung von Wärmestau, wie Lilang Batterie mit effizienten Flüssigkeitskühlung Design, gibt es individuelle Lösungen für die ganze Batterie, in das Kühlmittel eingetaucht.

Der oben zusammengefasste Mechanismus des thermischen Durchgehens und die vorbeugenden Maßnahmen wurden bei der Entwicklung und Herstellung aller Batteriesysteme umgesetzt. In der Praxis haben die verschiedenen Materialsysteme jedoch unterschiedliche chemische Eigenschaften, so dass der Mechanismus des thermischen Durchgehens des Batteriekerns unterschiedlich ist. Unterschiedliche Systemdesigns führen auch zu unterschiedlichen Risiken und Lösungen auf Systemebene.

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