Causas, peligros y medidas preventivas de la combustión de baterías

Causas, peligros y medidas preventivas de la combustión de baterías

Este pasaje resume el mecanismo del desbordamiento 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 embalamiento térmico del núcleo de la batería es diferente. Los diferentes diseños de 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 potencia es más común daño rendimiento, causado por el impacto, es más grave, no sólo causará pérdidas materiales y daños al medio ambiente, 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 (celda) conduce al desbordamiento térmico y enciende el electrolito y otras sustancias combustibles;

1、La resistencia de conexión local del circuito de alta tensión del sistema de batería de potencia es demasiado grande, y cuando una gran corriente fluye a través de él, la temperatura se eleva a la temperatura del punto de ignición, encendiendo el material combustible dentro del sistema de batería de potencia.

2、Cortocircuito externo: la explosión por combustión causada por el cortocircuito externo de la batería inferior a 1Ah no es frecuente. 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 de la oreja exterior de metal, no tienen en cuenta cuando el tabaquismo aparecerá en la escena de la batería instalada, la combustión de la situación anormal, la estructura de la batería de alimentación medidas fijas también fallos comunes (mal considerado), en el proceso de los usuarios, el paquete de baterías de aislamiento externo película protectora daños causados por el balanceo o cables dañados de la piel, con el tiempo conducen a la quema de cortocircuito, La temperatura interna del sistema de batería de alimentación sigue aumentando, alcanzando la temperatura del punto de ignición, encendiendo el material combustible interno.

3、Cortocircuito interno: defectos de estructura o proceso conducen a la inserción de la oreja polar, demasiado poco excedente de envoltura del diafragma, rebabas, etc. Inserción de la oreja polar a menudo se produce en la estructura de la batería trasera y paralelo interno, el aislamiento de la oreja polar no está en su lugar, y es fácil llevar a 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.

Batería

Según el análisis del uso de los vehículos eléctricos, la probabilidad de la primera situación es alta y el coeficiente de riesgo también. El desbocamiento térmico causado por la reacción lateral exotérmica de la célula de la batería es la principal razón de la combustión o explosión del sistema de baterías eléctricas.

Las principales reacciones exotérmicas en las baterías de iones de litio son:

El intervalo de temperatura de descomposición de la película ESI es de 90~120℃.

La temperatura de reacción del electrodo negativo y el electrolito supera los 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 intervalo 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 en el interior de la célula que conduce a la acumulación de calor, la tasa de intercambio de calor externo de la célula es inferior a la tasa de acumulación de calor, la temperatura sigue aumentando, directamente a la temperatura del punto de ignición, provocando 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 telecom. 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 la reacción lateral exotérmica en el interior de la célula no puede bloquearse, la temperatura en el interior del telecomunicador aumentará hasta que se produzca el evento de fuga térmica.

Si desea 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 que se produzcan factores externos repentinos. Por ejemplo, seleccione equipos profesionales de pruebas 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 comprobar la sobrecarga y sobredescarga de la batería. La prueba de cortocircuito de la batería se recomienda utilizar el probador interno y externo de la batería; extrusión de la batería, la punción se recomienda utilizar una máquina de prueba de aguja. 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 walk-in.

2、Bloquear el proceso de retroalimentación positiva de las reacciones exotérmicas laterales, como por ejemplo utilizando el proceso de Bunding fuse en el módulo PACK, o añadiendo material PTC entre los materiales de electrodos positivo y negativo y el colector de fluido;

3、Reducir el calor generado por las reacciones secundarias 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, añadiendo materiales ignífugos al electrolito, seleccionando un diafragma cerámico, etc;

5、mejorar la capacidad de disipación de calor, evitar la acumulación de calor, como la batería Lilang utilizando el diseño eficiente de refrigeración líquida, 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 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 embalamiento térmico del núcleo de la batería es diferente. Los diferentes diseños de sistemas también darán lugar a diferentes riesgos y soluciones a nivel de sistema.

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