Tipos de explosão de baterias de lítio

Os tipos de explosão em células de bateria podem ser classificados em três tipos: curto-circuito externo, curto-circuito interno e sobrecarga. O exterior aqui se refere ao exterior da célula da bateria, incluindo curtos-circuitos causados ​​por design de isolamento inadequado dentro da bateria. Quando ocorre um curto-circuito fora da célula da bateria e os componentes eletrônicos não conseguem cortar o circuito, um alto calor será gerado dentro da célula, fazendo com que algum eletrólito vaporize e sustentando o invólucro da bateria. Quando a temperatura interna da bateria atingir 135 graus Celsius, o papel separador de alta qualidade fechará os poros finos, encerrará ou quase encerrará a reação eletroquímica, causará uma queda repentina na corrente e a temperatura diminuirá lentamente, evitando assim a explosão. No entanto, se a taxa de fechamento dos poros for muito baixa, ou se os poros não fecharem, o papel do diafragma fará com que a temperatura da bateria continue a subir, fazendo com que mais eletrólito vaporize, quebrando o invólucro da bateria e até mesmo aumentar a temperatura da bateria para fazer com que o material queime e exploda. O curto-circuito interno é causado principalmente pelas rebarbas das folhas de cobre e alumínio que penetram no diafragma ou pelos cristais dendríticos dos átomos de lítio que penetram no diafragma.
Esses pequenos metais em forma de agulha podem causar micro curtos-circuitos. Devido ao fato de a agulha ser muito fina e ter um certo valor de resistência, a corrente pode não ser muito alta. Rebarbas de folha de alumínio de cobre são causadas durante o processo de produção, e o fenômeno observado é que o vazamento da bateria é muito rápido, o que pode ser detectado principalmente pela fábrica de células ou fábrica de montagem. Além disso, devido às pequenas rebarbas, às vezes elas podem ser queimadas, fazendo com que a bateria volte ao normal. Portanto, a probabilidade de explosão causada por microcurtos-circuitos em rebarbas não é alta. Esta afirmação pode ser vista pelo fato de que muitas vezes há baterias defeituosas com baixa tensão logo após o carregamento em várias fábricas de células de bateria, mas há poucos incidentes de explosões que recebem suporte estatístico. Portanto, a explosão causada por curtos-circuitos internos é causada principalmente por sobrecarga.
Porque após a sobrecarga, agulhas como cristais de lítio metálico estão por toda parte no eletrodo, pontos de punção estão por toda parte e micro curtos-circuitos estão acontecendo em toda parte. Portanto, a temperatura da bateria aumentará gradualmente e, finalmente, a alta temperatura fará com que o eletrólito gase. Essa situação, seja por excesso de temperatura causando combustão do material e explosão, ou pela primeira quebra da casca, fazendo com que o ar entre e sofra intensa oxidação com o lítio metálico, é o fim da explosão. No entanto, a explosão causada por curtos-circuitos internos causados ​​por sobrecarga pode não ocorrer necessariamente no momento da carga. É possível que os consumidores interrompam o carregamento e tirem seus telefones de casa antes que a temperatura da bateria esteja alta o suficiente para que os materiais queimem e o gás gerado não seja suficiente para romper o invólucro da bateria. Nesse ponto, o calor gerado por inúmeros microcurtos-circuitos aumenta lentamente a temperatura da bateria e, após um período de tempo, ocorre uma explosão. A descrição comum entre os consumidores é que, ao pegar o celular, o acham muito quente e, ao jogá-lo fora, ele explode.
Com base nos tipos de explosão mencionados acima, podemos nos concentrar em evitar sobrecargas, evitar curtos-circuitos externos e melhorar a segurança da célula da bateria. Entre eles, a prevenção de sobrecarga e a prevenção de curto-circuito externo pertencem à proteção eletrônica e estão intimamente relacionadas ao design do sistema de bateria e à montagem da bateria. A chave para melhorar a segurança das células de bateria é a proteção química e mecânica, que está intimamente relacionada aos fabricantes de células de bateria.