انفجار انواع باتری های لیتیومی

انواع انفجار در سلول های باتری را می توان به سه نوع اتصال کوتاه خارجی، اتصال کوتاه داخلی و شارژ بیش از حد طبقه بندی کرد. نمای بیرونی در اینجا به نمای بیرونی سلول باتری، از جمله اتصالات کوتاه ناشی از طراحی عایق ضعیف داخل بسته باتری اشاره دارد. هنگامی که یک اتصال کوتاه در خارج از سلول باتری رخ می دهد و قطعات الکترونیکی نمی توانند مدار را قطع کنند، گرمای زیادی در داخل سلول ایجاد می شود که باعث می شود مقداری الکترولیت تبخیر شده و پوسته باتری را نگه دارد. هنگامی که دمای داخلی باتری به 135 درجه سانتیگراد می رسد، کاغذ جداکننده با کیفیت بالا منافذ ریز را می بندد، واکنش الکتروشیمیایی را خاتمه می دهد یا تقریباً خاتمه می دهد، باعث افت ناگهانی جریان می شود و دما به آرامی کاهش می یابد و در نتیجه از انفجار جلوگیری می کند. با این حال، اگر سرعت بسته شدن منافذ خیلی ضعیف باشد، یا اگر منافذ اصلا بسته نشوند، کاغذ دیافراگم باعث می‌شود دمای باتری همچنان بالا برود و باعث تبخیر الکترولیت بیشتر و در نهایت شکستن پوسته باتری و حتی شود. افزایش دمای باتری باعث سوختن و انفجار مواد می شود. اتصال کوتاه داخلی عمدتاً به دلیل نفوذ فویل های مس و آلومینیوم به دیافراگم یا نفوذ کریستال های دندریتیک اتم های لیتیوم به دیافراگم ایجاد می شود.
این فلزات سوزنی شکل کوچک می توانند باعث اتصال کوتاه میکرو شوند. با توجه به اینکه سوزن بسیار نازک است و مقدار مقاومت خاصی دارد، جریان ممکن است زیاد نباشد. سوراخ های فویل آلومینیومی مسی در طول فرآیند تولید ایجاد می شوند و پدیده مشاهده شده این است که نشت باتری بسیار سریع است که بیشتر توسط کارخانه سلول یا کارخانه مونتاژ قابل تشخیص است. علاوه بر این، به دلیل سوراخ های کوچک، گاهی اوقات ممکن است سوخته شوند و باعث می شود باتری به حالت عادی برگردد. بنابراین احتمال انفجار ناشی از اتصال کوتاه میکرو در فرزها زیاد نیست. این بیانیه را می توان از این واقعیت دریافت که اغلب باتری های معیوب با ولتاژ پایین در مدت کوتاهی پس از شارژ در کارخانه های مختلف سلول باتری وجود دارد، اما تعداد کمی از حوادث انفجار وجود دارد که پشتیبانی آماری دریافت می کنند. بنابراین انفجار ناشی از اتصال کوتاه داخلی عمدتاً ناشی از شارژ بیش از حد است.
زیرا پس از شارژ بیش از حد، کریستال های سوزنی مانند فلز لیتیوم در همه جای الکترود وجود دارد، نقاط سوراخ در همه جا وجود دارد، و اتصال کوتاه میکرو در همه جا اتفاق می افتد. بنابراین دمای باتری به تدریج افزایش می یابد و در نهایت دمای بالا باعث گاز گرفتن الکترولیت می شود. این وضعیت، خواه به دلیل دمای بیش از حد باشد که باعث احتراق و انفجار مواد می شود، یا اینکه پوسته ابتدا شکسته شده و باعث ورود هوا و اکسیداسیون شدید با فلز لیتیوم می شود، پایان انفجار است. با این حال، انفجار ناشی از اتصال کوتاه داخلی ناشی از شارژ بیش از حد ممکن است لزوماً در زمان شارژ رخ ندهد. این امکان وجود دارد که مصرف کنندگان قبل از اینکه دمای باتری به اندازه کافی بالا باشد تا مواد بسوزند و گاز تولید شده برای شکستن محفظه باتری کافی نباشد، شارژ را قطع کرده و تلفن خود را از خانه خارج کنند. در این مرحله گرمای تولید شده توسط مدارهای کوتاه میکرو به آرامی دمای باتری را افزایش می دهد و پس از مدتی انفجار رخ می دهد. توصیف رایج در بین مصرف کنندگان این است که وقتی گوشی خود را برمی دارند آن را بسیار داغ می بینند و پس از دور انداختن آن منفجر می شود.
بر اساس انواع انفجارهای ذکر شده در بالا، می توانیم بر جلوگیری از شارژ بیش از حد، جلوگیری از اتصال کوتاه خارجی و بهبود ایمنی سلول باتری تمرکز کنیم. در میان آنها، جلوگیری از شارژ بیش از حد و جلوگیری از اتصال کوتاه خارجی متعلق به حفاظت الکترونیکی است و ارتباط نزدیکی با طراحی سیستم باتری و مونتاژ باتری دارد. کلید بهبود ایمنی سلول های باتری، حفاظت شیمیایی و مکانیکی است که ارتباط نزدیکی با تولید کنندگان سلول های باتری دارد.