שְׁאֵלָה:
מדוע סוללות ליתיום יון ופולימר ליתיום נטענות מתפוצצות או עולות באש?
Mahendra Gunawardena
2015-01-30 06:06:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ישנם הרבה ליתיום יון ו פולימר ליתיום סוללות נטענות. האם חלק מהתאונות הללו קשורות לעיצוב סוללה? האם חלקם משתמשים לרעה בסוללות נטענות.

  • מה ההרכב הכימי של סוללת ליתיום וסוללת פולימר?
  • מדוע סוללות ליתיום יון נטענות & סוללות ליתיום פולימר מתפוצצות או עולות באש?
  • מדוע אי אפשר למנוע את פיצוצי הסוללה הנטענת ואת האש?

הפניות :}

ארבע תשובות:
#1
+4
user16
2015-01-30 06:43:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הצהרת אחריות - אני לא מומחה בסוללות, אבל אני עושה עבודה קשורה עם אותם סוגים מסוימים.

סוללות ליתיום-יון שונות מעט מסוללות חומצות עופרת "רגילות" בכך ש סוללות ליון-יון יכולות לספק כוח רב יותר לפרקי זמן קצרים ממה שדירוג לוח-השמות שלהן היה מצביע אחרת. מונח המדידה המסחרי להשפעה זו נקרא שיעור C. החיסרון של חריגה מקצב של 1C (פריקה של לוחית רגיל) הוא שהוא יוצר יותר חום בתוך הסוללה, שוחק את הסוללה מהר יותר, וניתן לעשות זאת בבטחה רק לפרקי זמן קצרים.

אז היכולת לחרוג משיעור ה- 1C הרגיל, והעובדה שהסוללות נוטות להיחשף לבלאי סביבתי רב מלהיות דופקים מובילה לבעיות בחיבורים הפנימיים של הסוללה. פוסט הבלוג הזה של The Economist עושה עבודה טובה בהסבר על המפל התרמי שגורם להתמוטטות תרמית.

כאשר הסוללה נטענת, יוני ליתיום מונעים מהאלקטרוליט אל תוך אנודת פחמן. כאשר הסוללה מתרוקנת הם זורמים חזרה, ויוצרים זרימת איזון של אלקטרונים במעגל המניע את המכשיר. הבעיה נוצרת אם ישנה תקלה קטנה או נזק נגרם למפרידים הדקים במיוחד המרחיקים את אלמנטים של הסוללה. זה יכול להוביל לקצר פנימי ולהצטברות חום לאחר מכן. זה יכול לעורר מה שמכונה "בורח תרמי" שבו הסוללה מתחממת יתר על המידה ועלולה להתפרץ ללהבה.

#2
+3
jpa
2016-06-30 11:06:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הנה משאב טוב שיש בו מידע מפורט מאוד על סיכוני Li-Ion: סוללות ליתיום-יון הערכת סיכונים ושימושים

( Lithium- הערכת סכנות ושימוש בסוללות יון . Celina Mikolajczak, et al. יולי 2011. הקרן לחקר הגנת האש) sub>

אני אסכם אותה להלן:

  • מהו ההרכב הכימי של ליתיום יון וסוללת ליתיום פולימר?

חומר הקתודה משתנה, לרוב משתמשים ב- LiCoO2 או LiFePO4. האנודה היא בדרך כלל על בסיס גרפיט (פחמן). סכנת השריפה הגדולה ביותר היא האלקטרוליט: זה מורכב ממלחי ליתיום המומסים בממיס אורגני.

הממס האורגני ניתן להשוות לבנזין בדליקות. יש מחקר מתמשך על אלקטרוליטים שאינם דליקים, אך הם עדיין אינם בשימוש נפוץ, וכנראה אינם עובדים כמו אלקטרוליטים נוכחיים. אלקטרוליט שאינו דליק יקטין מאוד את סיכון האש, אך הטמפרטורה הגבוהה עדיין עלולה להתלקח למשל. חלקי פלסטיק בקרבת מקום.

  • מדוע סוללות ליתיום יון נטענות & סוללות ליתיום פולימר מתפוצצות או עולות באש?

הסוללות מאחסנות כמות גדולה של אנרגיה. אם אנרגיה זו משתחררת בטעות על ידי למשל קצר חשמלי או נזק פיזי, זה יחמם את הסוללה. בנוסף, כאשר הטמפרטורה עולה על כ -150 מעלות צלזיוס, הליתיום שבסוללה יתחיל להגיב כימית וישחרר עוד יותר חום, מה שמכונה בורח תרמי.

כאשר נוזל האלקטרוליטים מתחמם, הוא יתחמם. להרחיב, ובשלב מסוים הלחץ עולה על חוזק מעטפת הסוללה. הסוללות מעוצבות עם אוורור בלחץ יתר, אשר אמור לאפשר לדלף האלקטרוליט באטיות יחסית. אם האוורור אינו תקין, הדרך היחידה החוצה היא שמעטפת הסוללה תתפוצץ.

לא משנה איך האלקטרוליט יצא, הוא דליק ומעטה הסוללה כנראה חם מאוד בשלב זה. לעתים קרובות זה יביא להתלקחות האלקטרוליט, לשחרר עוד יותר אנרגיה ואולי לגרום לתאי סוללה אחרים בקרבת מקום להתחמם יתר על המידה.
  • מדוע אי אפשר למנוע את פיצוצי הסוללה הנטענת ואת האש?

הם מונעים, במידה רבה מאוד. בהשוואה לכמות סוללות הליון-יון הנמצאות בשימוש כיום בעולם, מעט מאוד שריפות מתרחשות. רוב השריפות המתרחשות הן ממוצרים באיכות נמוכה שאין להם מערכות בטיחות כמו מעגל הגנה ולעתים קרובות גם מעמיסים יתר על המידה את הסוללות. מנע ". כאשר יש לך חומרים דליקים ואנרגיה באותו מקום, בסופו של דבר הם ישתלבו ויגרמו לשריפה.

מלבד מוצרים 'לא איכותיים', שריפת סוללות ליתיום אכן התרחשה על מוצרים של חברות מותגים מובילות בעולם, טלפון סלולרי, מחשב נייד ומטוס נוסעים. הנדסה היא ניתוח סיכון ותועלת ומסחר. השתמש ללא ליתיום כאשר הגודל / המשקל מאפשרים זאת, כמו רוב כלי הרכב שנמצא בשימוש נכון להיום.
#3
+2
SYED HUSSAIN JUNAID
2018-07-19 07:38:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הכימיקל שבתוך הסוללה מתחיל להתחמם, מה שגורם להידרדרות המפריד. הסוללה יכולה להגיע לטמפרטורה של יותר מ 1000 מעלות צלזיוס. בשלב זה אלקטרוליטים דליקים יכולים להתלקח או אפילו להתפוצץ כאשר הם נחשפים לחמצן.

#4
+1
EEd
2016-06-28 13:47:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

סוללת ליתיום "מסוכנת" יותר. זה מוגבל (מוגבל Wh) כנושא נוסעים ונאסר כמטען, על ידי חברות תעופה רבות.

אם אתה מתכנן מערכת חדשה, אל 'בחר להשתמש' בליתיום אם המוצר שלך אינו דורש גודל / משקל קטן לשעת וואט.

מעצבי וצרכני טלפונים סלולריים, ראה גודל / משקל / שעות פעולה הם מפתח למכירה ומקבלים את ה"סיכון ".

כלי רכב, יכולים להרשות לעצמם גודל / משקל סוללה גדולים יותר, וסוללות שאינן ליתיום נמצאות בשימוש נרחב.

מעבר החלומות לליתיום והתוצאה הייתה פחות חלקה. טלפונים סלולריים וחבילת סוללות חיצונית מתלקחים הם ידיעות קבועות כבר שנים רבות. שיעור הכשלים בפועל אינו 'גבוה', קחו בחשבון את מספר הסוללה בשימוש והסיכון נחשב ל'מקובל ', בעיני רבים.

השתמש בליתיום, אם אתה באמת צריך. אל תשתמש בו כאשר אתה יכול להרשות לעצמך גודל / משקל מעט גדול יותר בעיצוב שלך.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...