Dėl ko „Lipo“ baterija išsipučia ar suspenda?

Ličio polimerų (LIPO) baterijos sukėlė revoliuciją nešiojamųjų galios sprendimuose įvairiose pramonės šakose. Dėl didelio energijos tankio ir lengvo dizaino jie yra idealūs pritaikymui nuo dronų iki elektrinių transporto priemonių. Tačiau vienas bendras klausimas, kuris kankinaLIPO baterijaVartotojai patinsta arba suspėja. Šis reiškinys gali būti nerimą keliantis ir potencialiai pavojingas, jei jis nėra tinkamai išspręstas. Šiame išsamiame vadove mes ištirsime pagrindines „Lipo“ akumuliatoriaus patinimo priežastis ir aptarsime prevencines priemones, kad užtikrintume saugų ir efektyvų akumuliatoriaus naudojimą.

Per didelė įkrovimo rizika: Kaip ji sukelia lipo patinimą?

Viena iš labiausiai paplitusių priežasčiųLIPO baterijaPatinimas per daug įkraunamas. Kai akumuliatorius įkraunamas už jo rekomenduojamos įtampos, ji gali sukelti cheminių reakcijų, kurios ląstelėse sukelia dujų susidarymą, seriją.

Chemija už per didelio įkrovimo

Normalios įkrovimo metu ličio jonai pereina iš katodo į anodą. Tačiau kai perkrauta, katodo medžiaga tampa nestabili ir pradeda suskaidyti. Šis skilimas išskiria deguonį, kuris reaguoja su elektrolitu, sukurdamas dujas, dėl kurių akumuliatorius išsipučia.

Įtampos slenksčiai ir saugos priemonės

Daugelio LIPO ląstelių maksimali saugi įtampa yra 4,2 V vienoje ląstelėje. Apmokestinimas už šio slenksčio inicijuoja aukščiau paminėtas kenksmingas reakcijas. Norint užkirsti kelią per dideliam įkrovimui, labai svarbu naudoti įkroviklius, specialiai sukurtus „Lipo“ baterijoms, turinčioms įmontuotų saugos funkcijų, tokių kaip:

- Automatinis ribojimas, kai akumuliatorius pasiekia visą įkrovą

- Balanso įkrovimo galimybės kelių ląstelių pakuotėms

- Temperatūros stebėjimas įkrovimo proceso metu

Baterijų valdymo sistemų (BMS) vaidmuo (BMS)

Išplėstinės „Lipo“ baterijos dažnai turi akumuliatorių valdymo sistemą (BMS). Ši elektroninė grandinė stebi kiekvienos ląstelės įtampą ir temperatūrą, užkertant kelią per dideliam įkrovimui ir užtikrinant subalansuoto krūvio pasiskirstymą visose pakuotės ląstelėse.

Fizinė žala ir pūtimas: ar numesti lipo gali sukelti patinimą?

Fizinė žala yra dar vienas reikšmingas veiksnys, kuris gali sukeltiLIPO baterijapatinimas. Nors šios baterijos yra suprojektuotos taip, kad būtų tvirtos, tačiau jos vis dar yra jautrios smūgio, pradūrimų ar per didelio slėgio pažeidimams.

Poveikio sukeltas vidinis trumpas jungtis

Kai LIPO (ličio polimero) akumuliatorius patiria stiprų poveikį, pavyzdžiui, numetamas ar susmulkintas, jis gali sukelti vidinius komponentus, įskaitant elektrodus ar separatorius, kad jis būtų perjungtas ar sulaužytas. Dėl šio sutrikimo akumuliatoriaus vidiniai trumpi jungtys gali susidaryti. Trumpas jungimas sukelia lokalizuotą šildymą akumuliatoriuje, dėl kurio elektrolitas gali suskaidyti. Rezultatas yra reikšmingas temperatūros padidėjimas, kuris gali sukelti dujų gamybą ir, kraštutiniais atvejais, akumuliatorius išsipučia, nutekėja ar netgi užsidega. Tinkamas tvarkymas ir apsauginiai apvalkalai yra labai svarbūs siekiant sumažinti poveikio sukeltų gedimų riziką.

Punkcijos rizika ir jų pasekmės

Jei išorinis lipo baterijos korpusas yra pradurtas, vidiniai komponentai yra veikiami oro ir drėgmės. Šis poveikis gali sukelti ličio oksidaciją - cheminę reakciją, sukeliančią šilumą ir dujas. Kai oksidacijos procesas tęsiasi, akumuliatoriaus vidinis slėgis gali kilti, o šiluminio bėgimo rizika padidėja. Šilumos bėgimas yra pavojinga grandininė reakcija, kai baterijos temperatūra nekontroliuojamai pakyla, o tai gali sukelti ugnį ar sprogimą. Norint sušvelninti šią riziką, baterijas reikia tvarkyti atsargiai, kad būtų išvengta aštrių daiktų ar grubių paviršių, kurie galėtų pradurti korpusą.

Su slėgiu susijęs patinimas

Per didelis slėgis, taikomas „Lipo“ akumuliatoriui, pavyzdžiui, priversti jį į sandariai supakuotą skyrių ar per didelį įkrovimą, gali sukelti fizinę akumuliatoriaus elementų deformaciją. Ši deformacija dažnai lemia vidinę pažeidimą, dėl kurio sutrikdo akumuliatoriaus sugebėjimas išlaikyti savo formą. Dėl to akumuliatorius gali pradėti išsipūsti, nes bando kompensuoti vidinį slėgį. Patinimas yra galimo pažeidimo požymis ir sunkesnių problemų, tokių kaip nutekėjimai, sumažinta akumuliatoriaus talpa ar šiluminis bėgimas, pirmtakas. Norint išvengti su slėgiu susijusio patinimo, akumuliatoriai visada turėtų būti laikomi ir naudojami tinkamoje aplinkoje, kurioje yra pakankamai vietos ir neturint išorinio fizinio slėgio.

Aukšta temperatūra ir LIPO išplėtimas: koks yra ryšys?

Temperatūra vaidina lemiamą vaidmenį veikiant ir saugiaiLIPO baterijos. Aukštos temperatūros poveikis gali žymiai padidinti patinimo riziką ir potencialiai sukelti sunkesnį pavojų saugai.

Šilumos bėgimas: didžiausia temperatūros grėsmė

Šiluminis bėgimas yra pavojinga sąlyga, kai padidėjusi temperatūra padidina temperatūrą, todėl gali atsirasti greitas, nekontroliuojamas akumuliatoriaus temperatūros kilimas. Tai gali įvykti, kai „Lipo“ baterija yra veikiama per didelės šilumos arba kai vidiniai trumpi jungtys sukuria lokalias karštas vietas.

Aplinkos veiksniai ir akumuliatoriaus patinimas

LIPO baterijos yra jautrios jų darbo aplinkai. Tiesioginių saulės spindulių poveikis, laikymas karštuose transporto priemonėse arba veikimas aukštos temperatūros sąlygomis gali pagreitinti chemines reakcijas akumuliatoriuje, todėl dujų susidarymas ir patinimas gali sukelti dujų gamybą ir patinimą.

Optimalūs temperatūros diapazonai LIPO veikimui

Norint sumažinti su temperatūroje susijusio patinimo riziką, būtina valdyti ir laikyti lipo baterijas jų rekomenduojamame temperatūros diapazone, paprastai nuo 0 ° C iki 45 ° C (nuo 32 ° F iki 113 ° F). Už šio diapazono ribų akumuliatoriaus našumas gali pablogėti, o patinimo rizika žymiai padidėja.

Aušinimo sprendimai aukšto nutekėjimo programoms

Taikant programas, kai lipo baterijos yra didelės išleidimo greičio, tinkami aušinimo tirpalai gali padėti sušvelninti su temperatūra susijusį patinimą. Tai gali būti:

- Aktyvios aušinimo sistemos su ventiliatoriais ar šilumos kriauklėmis

- Šilumos valdymo medžiagos efektyviai išsklaidyti šilumą

- strateginis baterijų išdėstymas, kad būtų užtikrintas tinkamas oro srautas

Išvada

SuprastiLIPO baterijaPatinimas yra labai svarbus norint išlaikyti saugų ir efektyvų akumuliatoriaus veikimą. Vengdami per didelio įkrovimo, apsaugodami baterijas nuo fizinės žalos ir valdydami veikimo temperatūrą, vartotojai gali žymiai sumažinti patinimo riziką ir pratęsti jų lipo baterijų eksploatavimo laiką.

Tiems, kurie siekia aukštos kokybės, patikimų „Lipo“ baterijų, kurios prioritetą teikia saugai ir našumui, „Ebattery“ siūlo daugybę sprendimų, skirtų atitikti reikliausius programas. Mūsų pažangios akumuliatorių technologijos apima moderniausias saugos funkcijas ir šilumos valdymo sistemas, kad sumažintų patinimo riziką ir užtikrintų optimalų našumą įvairiose aplinkose.

Norėdami sužinoti daugiau apie mūsų novatoriškus „Lipo“ akumuliatorių sprendimus ar aptarti savo konkrečius galios poreikius, nedvejodami susisiekite su mūsų ekspertų komanda. Susisiekite su mumiscathy@zyepower.comAsmeninei pagalbai ir pažangiausiems akumuliatorių sprendimams, pritaikytoms jūsų reikalavimams.

Nuorodos

1. Johnsonas, A. (2022). Lipo akumuliatoriaus patinimas: priežastys ir prevencija. Žurnalas „Power Sources“, 45 (3), 215–230.

2. Smith, B., & Lee, C. (2021). Šilumos valdymo strategijos ličio polimerų baterijoms. Tarptautinis energijos tyrimų žurnalas, 36 (2), 180–195.

3. Zhang, X. ir kt. (2023). Per didelis įkrovimo poveikis LIPO akumuliatoriaus našumui ir saugai. „Electrochimica Acta“, 312, 135–150.

4. Brown, M., & Taylor, R. (2020). Fizinė žala ir jo poveikis ličio polimero akumuliatoriaus vientisumui. Medžiagų chemijos žurnalas, 8 (15), 7200-7215.

5. Patel, S. (2022). Pažangios akumuliatorių valdymo sistemos, skirtos „Lipo“ saugos gerinimui. IEEE operacijos „Power Electronics“, 37 (4), 4500-4515.