리튬 이온 배터리의 폭발 유형 분석

배터리 셀 폭발에는 외부 단락, 내부 단락 및 과충전의 세 가지 유형이 있습니다. 여기서 외부는 배터리 팩의 잘못된 내부 절연 설계로 인한 단락을 포함하여 셀 외부를 나타냅니다.

셀 외부에 단락이 있고 전자 부품이 회로를 차단하지 못하면 셀 내부에서 높은 열이 발생하여 전해질의 일부가 기화되고 배터리 쉘이 팽창합니다. 배터리의 내부 온도가 135도만큼 높으면 고품질 다이어프램 용지가 기공을 닫고 전기 화학 반응을 종료하거나 거의 종료하여 전류가 급격히 떨어지고 온도가 천천히 떨어지므로 폭발을 방지합니다. . 그러나 기공의 폐쇄 속도가 너무 낮거나 기공이 전혀 닫히지 않으면 배터리 온도가 계속 상승하고 더 많은 전해질이 기화되어 결국 배터리 쉘이 파손되거나 배터리 온도까지 재료를 태우고 폭발시키기 위해 올려질 것입니다. 내부 단락은 주로 다이어프램을 관통하는 구리 및 알루미늄 호일의 버 또는 다이어프램을 관통하는 리튬 원자의 수지상 결정으로 인해 발생합니다. 금속과 같은 이 작은 바늘은 마이크로 단락을 일으킬 것입니다. 바늘은 매우 가늘고 일정한 저항값을 가지고 있기 때문에 반드시 전류가 큰 것은 아닙니다.

구리 알루미늄 호일 버는 생산 과정에서 발생합니다. 관찰 가능한 현상은 배터리 누액이 너무 빨라서 대부분 셀 공장이나 조립 공장에서 걸러낼 수 있다는 것입니다. 또한 버가 작기 때문에 때때로 타서 배터리가 정상으로 돌아갑니다. 따라서 Burr의 미세 단락으로 인한 폭발 가능성은 높지 않습니다. 이러한 진술은 각 셀 공장에서 충전 직후 전압이 낮은 불량 배터리가 자주 발생하지만 폭발이 거의 없다는 사실에서 알 수 있어 통계적으로 뒷받침된다. 따라서 내부 단락으로 인한 폭발은 주로 과충전으로 인해 발생합니다. 과충전 후에는 리튬 금속 결정과 같은 바늘 모양의 바늘이 폴 피스의 도처에 있고 찔린 지점이 도처에 있고 도처에 미세 단락이 발생하기 때문입니다. 따라서 배터리 온도가 점차 증가하고 최종적으로 고온으로 인해 전해질 가스가 발생합니다. 이 경우 재료가 고온으로 타서 폭발하거나 먼저 껍질이 깨져 공기가 들어가고 리튬 금속과 격렬한 산화를 일으키면 폭발이 종료됩니다.

그러나 과충전에 의한 내부 단락에 의한 폭발이 반드시 충전시 발생하는 것은 아니다. 배터리 온도가 재료를 태울 만큼 충분히 높지 않고 생성된 가스가 배터리 껍질을 깨뜨릴 만큼 충분하지 않은 경우 소비자는 충전을 중단하고 휴대전화를 문 밖으로 꺼낼 수 있습니다. 이때 수많은 마이크로 단락에 의해 발생하는 열에 의해 서서히 배터리 온도가 상승합니다. 일정 시간이 지나면 폭발이 일어납니다. 소비자들에 대한 일반적인 설명은 휴대전화를 집으면 매우 뜨거워지고 버리면 폭발한다는 것이다.

위의 폭발 유형을 기반으로 과충전 방지, 외부 단락 방지 및 셀의 안전성 향상에 중점을 둘 수 있습니다. 그 중 과충전 방지 및 외부 단락 방지는 전자 보호에 속하며 배터리 시스템 설계 및 배터리 조립과 밀접한 관련이 있습니다. 배터리 셀의 안전성을 향상시키는 열쇠는 배터리 셀 제조사와 밀접하게 관련된 화학적, 기계적 보호입니다.