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Causas, peligros y medidas preventivas de la combustión de la batería
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Causas, peligros y medidas preventivas de la combustión de la batería
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Este pasaje resume el mecanismo de embalamiento térmico y las medidas preventivas, que se han aplicado en el diseño y la fabricación de todos los sistemas de baterías. Sin embargo, en la práctica, los diferentes sistemas de materiales tienen diferentes características químicas, por lo que el mecanismo de desbordamiento térmico del núcleo de la batería es diferente. Los diferentes diseños de los sistemas también darán lugar a diferentes riesgos a nivel de sistema y a diferentes soluciones.
Entre ellos, la explosión es el sistema de batería de energía es más común el rendimiento de daño, causada por el impacto, es más grave, no sólo causará la pérdida de la propiedad y el daño ambiental, o incluso causar lesiones personales o peligro de muerte.
Las posibles causas de la combustión o explosión de un sistema de batería de energía son:
La reacción lateral exotérmica de la batería de potencia (célula) conduce a un desbordamiento térmico y enciende el electrolito y otras sustancias combustibles;
1、La resistencia de conexión local del circuito de alta tensión del sistema de baterías de potencia es demasiado grande, y cuando una gran corriente fluye a través de ella, la temperatura se eleva a la temperatura del punto de ignición, encendiendo el material combustible dentro del sistema de baterías de potencia.
2、Cortocircuito externo: la explosión por combustión causada por el cortocircuito externo de la batería inferior a 1Ah no es común. La combustión es causada por el cortocircuito externo de la batería de alimentación o de la batería de teléfono móvil de gran capacidad. Algunos usuarios utilizan erróneamente las baterías - aislamiento exterior de metal de la oreja, no consideran cuando el fumar aparecerá en la escena de la batería instalada, la combustión de la situación anormal, la estructura de la batería de potencia medidas fijas también fallos comunes (mal considerado), en el proceso de los usuarios, el paquete de baterías de aislamiento externo daño de la película protectora causada por el balanceo o los cables dañados de la piel, eventualmente conducir a la quema de cortocircuito, La temperatura interna del sistema de batería de potencia sigue aumentando, alcanzando la temperatura del punto de ignición, encendiendo el material combustible interno.
3、Cortocircuito interno: los defectos de estructura o de proceso conducen a la inserción de la oreja polar, exceso de envoltura del diafragma, rebabas, etc. La inserción de la oreja polar a menudo se produce en la estructura de la batería trasera y el paralelo interno, el aislamiento de la oreja polar no está en su lugar, y es fácil de conducir a un cortocircuito interno agudo y la combustión o explosión en la placa de protección del producto posterior o el proceso de uso, pero ahora esta situación es relativamente rara, además de los factores de fuerza externa.
Según el análisis del uso de los vehículos eléctricos, la probabilidad de la primera situación es alta y el coeficiente de riesgo también es alto. El desbordamiento térmico causado por la reacción lateral exotérmica de la célula de la batería es la razón principal de la combustión o explosión del sistema de baterías eléctricas.
Las principales reacciones exotérmicas en las baterías de iones de litio son:
El rango de temperatura de descomposición de la película ESI es de 90~120℃.
La temperatura de reacción del electrodo negativo y el electrolito alcanza más de 120℃;
Descomposición del electrolito, la temperatura es de unos 200℃;
La reacción entre el electrodo positivo y el electrolito va acompañada de la descomposición del electrodo positivo y la precipitación de oxígeno. El rango de temperatura es de 180~500℃.
El electrodo negativo reacciona con el aglutinante a unos 240 grados.
El desbordamiento térmico del núcleo (combustión, explosión) es la causa fundamental de la reacción lateral exotérmica dentro de la célula que conduce a la acumulación de calor, la tasa de intercambio de calor externo de la célula es menor que la tasa de acumulación de calor, la temperatura sigue aumentando, directamente a la temperatura del punto de ignición, causando la combustión y la explosión.
El proceso térmico dentro de la célula sigue la conservación de la energía: Qp = Qe + Qa
En la fórmula, Qp es el calor generado por diversas reacciones negativas en el interior de la célula, Qe es el calor intercambiado entre la célula y el entorno, es decir, la disipación de calor, y Qa es el calor absorbido y acumulado por la propia telecomunicación. Si QE ≥ QP, QA es negativo o cero, la temperatura en el interior de la célula no aumentará y no se producirá el desbordamiento térmico.
Del análisis anterior se desprende que si no se puede bloquear la reacción lateral exotérmica dentro de la célula, la temperatura dentro del telecomunicador aumentará hasta que se produzca el evento de fuga térmica.
Si quiere reducir el riesgo de explosión de la pila, puede tomar las siguientes medidas:
1、Tome las medidas de protección necesarias para reducir la probabilidad de ocurrencia de factores externos repentinos. Por ejemplo, seleccione equipos profesionales de prueba de baterías para realizar pruebas profesionales de baterías como sobrecarga, sobredescarga, sobrecalentamiento, cortocircuito, extrusión, perforación, etc. Entre ellos, se recomienda utilizar el comprobador de carga y descarga de baterías para probar la sobrecarga y la sobredescarga de la batería. La prueba de cortocircuito de la batería se recomienda utilizar el probador interno y externo de la batería; la extrusión y la perforación de la batería se recomienda utilizar una máquina de prueba de agujas. Por supuesto, de acuerdo con el diferente tamaño de la batería, es necesario elegir el tamaño adecuado de la máquina de prueba de la batería, si la prueba de la batería necesita utilizar la máquina de prueba de la batería a pie.
2、Bloqueo del proceso de retroalimentación positiva de las reacciones laterales exotérmicas, como el uso del proceso de fusible Bunding en el módulo PACK, o la adición de material PTC entre los materiales de electrodos positivos y negativos y el colector de fluido;
3、Reducir el calor generado por las reacciones laterales exotérmicas, como la elección del material del cátodo de fosfato de hierro y litio, cambiar la composición del disolvente orgánico del electrolito, etc;
4、mejorar la temperatura del punto de ignición, como la adición de materiales ignífugos en el electrolito, la selección del diafragma cerámico, etc;
5、mejorar la capacidad de disipación de calor, evitar la acumulación de calor, como la batería de Lilang utilizando el diseño de refrigeración líquida eficiente, hay soluciones individuales a toda la batería, sumergida en el refrigerante.
El mecanismo de fuga térmica y las medidas preventivas resumidas anteriormente se han aplicado en el diseño y la fabricación de todos los sistemas de baterías. Sin embargo, en la práctica, los diferentes sistemas de materiales tienen diferentes características químicas, por lo que el mecanismo de desbordamiento térmico del núcleo de la batería es diferente. Los diferentes diseños de los sistemas también darán lugar a diferentes riesgos y soluciones a nivel de sistema.
Por último, pero no menos importante, GDBELL es uno de los principales fabricantes de cámaras de pruebas ambientales y proveedores de equipos de pruebas de baterías, nos centramos en las cámaras de pruebas durante más de 15 años, todas las cámaras de pruebas son directas de fábrica, asequibles, y los productos pueden ser personalizados.