Chế độ thất bại thông thường của Lithium trong các mạch điện tử tiêu thụ

Năng lượng lithium và chất lilipolymer điện gần như tất cả các thiết bị tiêu dùng mang theo ngày nay, từ điện thoại thông minh và máy tính xách tay đến tai nghe và máy tính bảng. mật độ năng lượng cao và khả năng được nạp lại hàng trăm lần đã làm cho chúng không thể sử dụng được. nhưng những hệ thống này có thể thất bại một cách đáng kể. hiểu tại sao chúng không giúp đỡ người dùng mở rộng thiết bị, ngăn chặn sự sống, và chọn những sản phẩm an toàn hơn. phía dưới chúng ta khám phá những chế độ thất bại chính, nguyên nhân gốc của chúng, và những gì bạn có thể làm giảm thiểu rủi ro.

1. Sự tích cực mờ dần và tuổi già bị suy giảm

Mức độ mất điện là dạng phổ biến nhất và dễ đoán nhất của sự thoái hóa pin. Mỗi chu trình sạc điện tích gây ra thay đổi hóa học không thể sửa đổi. Các chất điện tích đặc tạo ra nhiễu tương ứng (SEI) phát triển, tiêu thụ chất litlit hoạt động. Tính năng giải quyết điện tử phân hủy và vật liệu phân hủy bị mất cấu trúc. Theo thời gian, những hiệu ứng này giảm lượng năng lượng của pin có thể được lưu trữ. Người dùng để ý là chạy ngắn hơn giữa các chất nổ, thường sau 300–500 chu kỳ. Lịch (thời gian lão hoá) cũng góp phần, ngay cả khi không dùng pin. Nhiệt độ cao này tăng cường quá trình tăng đáng kể, đó là nhiệt độ là nhiệt độ của nhiệt độ là nhiệt độ của lực.

2. Hình dạng mạch điện ngắn nội bộ và hình dạng Dendite

Quần short nội bộ xảy ra khi các điện cực dương và âm tác chạm trực tiếp vào bên trong tế bào. Các khiếm khuyết — như ô nhiễm kim loại hoặc chất lượng phân chia kém — có thể gây ra những cảnh ngắn sớm. Nhiều bộ phận nhỏ hơn thì xảo quyệt: vi sinh vật, các loại pin kim loại có thể được gắn vào trong khi nạp điện nhanh hoặc quá trình sản xuất quá trình sản xuất. Các chất lỏng này có thể xuyên thủng đường dẫn đến vùng nóng bị nóng.

3 Chạy trốn nhiệt

Chạy nhiệt độ là chế độ hỏng nhất. Nó bắt đầu khi thế hệ nhiệt bên trong vượt quá khả năng nhiệt của pin. Nhiệt độ tăng, tăng tốc ngoại biên trong tế bào. Việc giảm điện phân giải sẽ giải phóng các khí dễ cháy, và sự tách rời sẽ co lại hoặc làm tan chảy hơn. Sự bốc hơi này có thể dẫn đến việc đốt cháy, nổ tung và phun khí độc. Việc tăng cường là một nguyên nhân thông thường: tăng cường năng lượng vào một tế bào tăng cường lượng li- tan ra các chất hữu cơ và nhiệt. Các nguồn nhiệt ngoại (v. d. để lại một thiết bị nóng và nóng, hoặc nóng chảy) cũng gây ra các thiết bị cản trở lại.

4 “Sự suy nhược tâm thần và những cái ngắn hơn

Không phải mọi quần đùi đều có hại, nhưng vì thiếu điện cực nhẹ, nên mức độ tự sạc cao hơn mức bình thường, nhưng pin vẫn hoạt động được, nhưng sẽ cho thấy điện áp giảm nhanh khi không dùng được.

5 Thế hệ khí và sự di chuyển

Tế bào túi mở rộng, đẩy vào nhà thiết bị. Tuy sưng không phải lúc nào cũng có nghĩa là hỏng gần kề, nhưng nó cho thấy áp suất tăng lên và có thể mất điện phân. Pin có thể bị vỡ và chất đốt hóa học hoặc cháy nếu bị chọc thủng. Chế độ này đặc biệt thường xảy ra trong máy tính xách tay và pin cũ, có thể bị phơi nắng hoặc bị căng thẳng.

Nguyên nhân căn bản gây ra sự thất bại

Sản xuất các yếu tố

Ngay cả trong các nhà máy điều khiển tốt, các hạt kim loại hoặc bụi có thể làm ô nhiễm tế bào, các hạt này có thể bị các điện cực trong lúc lắp ráp và cuối cùng gây ra các thiếu sót về sản xuất, thiếu sự khô, và sự tách rời nhỏ nhất là những khuyết điểm khác, như sự kiện thiên hà Samsung Note7 năm 2016 — cuối cùng đã được tìm thấy ở các vùng có thể thiếu sót trong quá trình sản xuất điện cực.

Quá sức chịu đựng và quá sức chịu đựng

Pin Lithium phải được giữ trong một cửa sổ điện áp nghiêm ngặt, thường là 2.5–4.2 V mỗi tế bào. Quá giới hạn trên ( quá trình lọc) dải li- tan li- tan ra li- tan và đĩa nó vào trong một tủ lạnh. Quá trình tạo ra điện áp bị cắt có thể làm tan chảy điện áp đồng, tạo các ô nhận diện đồng, tạo các mạch bảo vệ (hệ thống quản lý hành vi), BMS) được thiết kế để ngăn chặn cả hai điều kiện, nhưng thành phần hoặc lỗi phần mềm có thể vượt qua chúng.

Căng thẳng nhiệt

Nhiệt độ cao — trên 60 ° C — có thể khiến sự phân chia giảm hoặc tan chảy, dẫn đến co giật bên trong.

Lạm dụng thể chất

Việc thả một thiết bị có thể làm xói mòn lớp tế bào hoặc thay đổi lớp bên trong. Tọa độ của pin (v. d. với một vật thể nhọn hoặc kim loại) hầu như luôn luôn gây ra ngắn bạo lực. Ngay cả rung động lặp đi lặp lại có thể làm mệt mỏi các kết nối bên trong theo thời gian. Người dùng không bao giờ nên cố mở, nén hoặc sửa đổi bộ ắc quy.

Tuổi tác và lịch sử

Tất cả pin li-ti giảm ngay cả khi chưa được lưu trữ. Mức sạc cao (100% trạng thái sạc) và nhiệt độ cao làm tăng độ lịch. Nồng độ pin là 40% sạc và 15 °C giảm thiểu khả năng mất tích trong nhiều tháng. Đó là lý do tại sao nhà sản xuất vận chuyển thiết bị mới với tốc độ 50–60% điện tích — nó bảo tồn pin trong kho lưu trữ.

Các cơ khí an toàn được xây dựng thành các bình chứa nước thời nay

Hệ thống quản lý pin (BMS)

BMS là bộ não của một bộ ắc quy, nó giám sát điện áp, dòng điện và nhiệt độ. nó cắt giảm điện năng khi bất kỳ tế bào nào đạt đến điện áp tối đa, cân bằng tế bào để giữ cho chúng bình đẳng, và ngắt kết hợp các gói nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng an toàn. phần mềm công ty BMS chất lượng cao cũng theo dõi trạng thái sức khỏe và có thể đánh dấu sự thất bại.

Thiết bị nhiệt độ dương (PTC) không hiệu quả

Một máy điện toán ( PTC) là một cầu nối có thể tái định vị được, giúp tăng cường khả năng kháng cự khi dòng điện vượt quá giới hạn, và bảo vệ chống lại quần short bên ngoài — chẳng hạn, nếu cổng sạc của thiết bị bị bị bị này bị thu hẹp bởi một vật thể nước ngoài.

Thiết bị ngắt kết nối hiện thời (CID) Name

Nhiều tế bào hình trụ chứa một CID vĩnh viễn ngắt kết nối bên trong tế bào nếu áp suất khí đốt tăng đến mức nguy hiểm.

V Âm và đĩa cứng

Nếu áp suất nội bộ trở nên quá lớn (từ thế hệ khí đốt), một vùng có điểm hoặc lỗ thông hơi mở ra để khí được điều khiển, ngăn không cho vỏ tế bào phát nổ, trong các tế bào có thể có lỗ hổng mở ra ở điểm yếu.

Những biện pháp phòng ngừa và thực hành tốt nhất

Người dùng có thể giảm đáng kể nguy cơ hỏng pin bằng cách làm theo những hướng dẫn này:

  • Dùng bộ sạc và dây cáp đã được xác nhận ) sau khi sản phẩm bán hàng có thể không tôn trọng hồ sơ sạc đúng hoặc có thể thiếu sự xác nhận an toàn thích hợp. Tìm kiếm UL, CE, hoặc các dấu vùng khác.
  • Không được để nhiệt độ quá cao. Đừng để thiết bị dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, trong một xe hơi nóng, hoặc gần nguồn nhiệt.
  • Đừng tính phí quá mức. ) Thiết bị hiện đại dừng sạc ở mức 100%, nhưng giữ chúng cắm vào trong hàng tuần có thể gây căng thẳng cục pin. Bỏ cắm một lần sạc đầy, và cân nhắc việc bật các tính năng tăng cường pin để hạn chế hiệu lực cho 80% cho việc sử dụng hàng ngày.
  • Thay thế ngay hoặc pin lão hóa. Nếu bạn để ý thấy các vỏ đạn đang bung ra, cửa pin không đóng lại dội, hoặc thời gian chạy ngắn bất thường, hãy thay thế pin bằng một kỹ thuật viên có khả năng. Đừng cố chọc dò hoặc vứt pin bị phồng trong thùng rác thông thường.
  • Pin đặt đúng chỗ. cho thiết bị bạn không thường dùng (v. d., máy tính xách tay sao lưu), được lưu trữ với pin ở khoảng 40 – 60% sạc ở nơi mát và khô.
  • Nếu thiết bị đã bị rơi, hãy tìm những vết lõm hoặc phồng lên. Ngay cả khi thiết bị còn hoạt động, có thể có thiệt hại nội bộ.
  • Theo hướng dẫn của nhà sản xuất. chỉ dùng pin thay thế cho thiết bị của bạn. Pin thuộc bộ nhớ thứ ba có lẽ không có sự bảo vệ an toàn giống hệt nhau.

Kết luận: Đường dẫn tới

Công nghệ phát triển của Lithium vẫn tiếp tục tiến hóa. Những nhà hóa học mới như Lithode như Litronophrate (LFP) vốn là an toàn hơn và ít dễ bị mất đi độ nhiệt hơn. Những pin liên bang đặc — vẫn còn đang phát triển — thay thế điện phân hạch lỏng bằng một bộ phân tích rắn, hầu như loại bỏ sự sắp xếp mật độ và tăng cường sự an toàn. Trong khi đó, các thuật toán BMS và chế độ sản xuất chất lượng chặt chẽ hơn đang giảm tỷ lệ khiếm khuyết.

Để biết thêm về sự an toàn của pin và sự phân tích thất bại, xin xem báo cáo về vấn đề an toàn của Đại học LiLT [FLT: 1], [FLT:]IE Spectrum ắc quy , và hướng dẫn thử nghiệm an toàn [FLT:] [FLT:]. Hiểu được những nguồn tài nguyên này có thể giúp đỡ người tiêu dùng và kỹ sư thiết kế giảm thiểu rủi ro trên.