מָבוֹא:
סוללות ליתיוםהפכו לחלק בלתי נפרד מחיי היומיום שלנו, ומפעילים הכל, החל מסמארטפונים ומחשבים ניידים ועד כלי רכב חשמליים ומערכות אחסון אנרגיה. סוללות ליתיום נמצאות בשימוש נרחב, אך היו מקרים של שריפות ופיצוצים, שלמרות היותם נדירים, העלו חששות לגבי בטיחותן. הבנת הגורמים שעלולים להוביל לאירועים כאלה היא קריטית להבטחת שימוש בטוח ואמין בסוללות ליתיום.
פיצוצי סוללות ליתיום הם בעיה בטיחותית חמורה, והגורמים להתרחשותם מורכבים ומגוונים, הכוללים בעיקר גורמים פנימיים וחיצוניים.
גורמים פנימיים
קצר פנימי
קיבולת אלקטרודה שלילית לא מספקת: כאשר קיבולת האלקטרודה השלילית של האלקטרודה החיובית של סוללת ליתיום אינה מספקת, אטומי הליתיום הנוצרים במהלך הטעינה אינם יכולים להיכנס למבנה הבין-שכבתי של הגרפיט של האלקטרודה השלילית, והם שוקעים על פני האלקטרודה השלילית ויוצרים גבישים. הצטברות ארוכת טווח של גבישים אלה עלולה לגרום לקצר חשמלי, פריקת תא הסוללה במהירות, יצירת חום רב, שריפת הסרעפת ולאחר מכן גרימת פיצוץ.
ספיגת מים באלקטרודה ותגובת אלקטרוליט: לאחר שהאלקטרודה סופגת מים, היא עשויה להגיב עם האלקטרוליט וליצור בליטות אוויר, מה שעלול לגרום לקצרים פנימיים נוספים.
בעיות אלקטרוליטים: איכות וביצועי האלקטרוליט עצמו, כמו גם כמות הנוזל המוזרקת במהלך ההזרקה שאינה עומדת בדרישות התהליך, עלולים להשפיע על בטיחות הסוללה.
זיהומים בתהליך הייצור: זיהומים, אבק וכו' שעשויים להתקיים במהלך תהליך ייצור הסוללה עלולים גם הם לגרום לקצרים זעירים.
בריחה תרמית
כאשר מתרחשת פריצה תרמית בתוך סוללת ליתיום, תתרחש תגובה כימית אקסותרמית בין החומרים הפנימיים של הסוללה, וייווצרו גזים דליקים כגון מימן, פחמן חד-חמצני ומתאן. תגובות אלו יובילו לתגובות לוואי חדשות, ויוצרות מעגל קסמים, שיגרום לעלייה חדה בטמפרטורה ובלחץ בתוך הסוללה, ובסופו של דבר מוביל לפיצוץ.
טעינת יתר ארוכת טווח של תא הסוללה
בתנאי טעינה ארוכי טווח, טעינת יתר וזרם יתר עלולים להוביל גם לטמפרטורה גבוהה וללחץ גבוה, אשר בתורם עלולים לגרום לסכנות בטיחותיות.
גורמים חיצוניים
קצר חשמלי חיצוני
למרות שקצרים חיצוניים לעיתים רחוקות גורמים ישירות לבריחת חום של הסוללה, קצרים חיצוניים ארוכי טווח עלולים לגרום לשריפת נקודות חיבור חלשות במעגל, מה שבתורו עלול לגרום לבעיות בטיחות חמורות יותר.
טמפרטורה גבוהה חיצונית
בסביבות טמפרטורה גבוהות, ממס האלקטרוליט של סוללות ליתיום מתאדה מהר יותר, חומרי האלקטרודה מתרחבים וההתנגדות הפנימית עולה, מה שעלול לגרום לדליפות, קצרים וכו', ולגרום לפיצוצים או שריפות.
רעידות מכניות או נזק
כאשר סוללות ליתיום נתונות לרעידות מכניות חזקות או נזק במהלך הובלה, שימוש או תחזוקה, הדיאפרגמה או האלקטרוליט של הסוללה עלולים להינזק, וכתוצאה מכך למגע ישיר בין ליתיום מתכתי לאלקטרוליט, מה שיגרום לתגובה אקסותרמית, ובסופו של דבר מוביל לפיצוץ או שריפה.
בעיית טעינה
טעינת יתר: מעגל ההגנה יצא משליטה או שארון הגילוי יצא משליטה, מה שגורם למתח הטעינה להיות גדול מהמתח המדורג של הסוללה, וכתוצאה מכך פירוק אלקטרוליטים, תגובות אלימות בתוך הסוללה ועלייה מהירה בלחץ הפנימי של הסוללה, מה שעלול לגרום לפיצוץ.
זרם יתר: זרם טעינה מוגזם עלול לגרום ליוני ליתיום לא להיטמע בקוטב, וליתיום מתכתי נוצר על פני השטח של הקוטב, וחודר דרך הסרעפת, וגורם לקצר חשמלי ישיר בין הקטבים החיוביים והשליליים ולפיצוץ.
מַסְקָנָה
הגורמים לפיצוצי סוללות ליתיום כוללים קצרים פנימיים, בריחה תרמית, טעינת יתר ארוכת טווח של תא הסוללה, קצרים חיצוניים, טמפרטורות גבוהות חיצוניות, רעידות או נזק מכני, בעיות טעינה והיבטים אחרים. לכן, בעת שימוש ותחזוקה של סוללות ליתיום, יש צורך להקפיד על תקנות הבטיחות הרלוונטיות כדי להבטיח את בטיחותן ויציבותן. יחד עם זאת, חיזוק פיקוח הבטיחות ואמצעי המנע הם גם אמצעים חשובים למניעת פיצוצי סוללות ליתיום.
Heltec Energy היא השותפה המהימנה שלכם בייצור סוללות. עם המיקוד הבלתי פוסק שלנו במחקר ופיתוח, בשילוב עם מגוון רחב של אביזרי סוללות, אנו מציעים פתרונות מקיפים כדי לענות על הצרכים המתפתחים של התעשייה. המחויבות שלנו למצוינות, פתרונות מותאמים אישית ושיתופי פעולה חזקים עם לקוחות הופכים אותנו לבחירה המועדפת עבור יצרנים וספקים של סוללות ברחבי העולם.
אם יש לכם שאלות או שאתם רוצים ללמוד עוד, אל תהססופנו אלינו.
בקשה להצעת מחיר:
ז'קלין:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
סוקרה:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
ננסי:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
זמן פרסום: 24 ביולי 2024