Що станеться, якщо проколоти літій-іонний полімерний акумулятор?
вступ
Літій-іонні полімерні батареї стали всюдисущими в сучасній електроніці, від смартфонів до електромобілів. Їм віддають перевагу перед традиційними літій-іонними батареями через їх тонкий профіль, вищу щільність енергії та меншу вагу. Однак однією з проблем цих батарей є їх безпека. У цій статті ми розглянемо питання «Що станеться, якщо проколоти літій-іонний полімерний акумулятор?».
Що таке літій-іонний полімерний акумулятор?
Літій-іонний полімерний акумулятор — це, по суті, літій-іонний акумулятор із полімерним електролітом замість рідкого. Полімерний електроліт є твердим і запобігає протіканню або займанню батареї при проколюванні або пошкодженні.
Як працюють літій-іонні полімерні акумулятори?
Літій-іонні полімерні акумулятори працюють за принципом електрохімічних реакцій. Вони мають позитивний і негативний електроди з роздільником між ними. Розділювач запобігає контакту двох електродів і короткого замикання. У рідкому літій-іонному акумуляторі електроди занурені в рідкий електроліт, а в літій-іонному полімерному акумуляторі вони розділені твердим полімерним електролітом.
Коли акумулятор заряджається, іони літію перетікають від позитивного електрода до негативного через електроліт. Цей процес змінюється, коли використовується батарея, і, таким чином, іони літію перетікають від негативного електрода до позитивного, створюючи потік електронів у зовнішньому ланцюзі, виробляючи електрику.
Що станеться, якщо проколоти літій-іонний полімерний акумулятор?
Тепер, переходячи до головного питання, що відбувається з літій-іонно-полімерною батареєю, коли її проколюють або пошкоджують? Давай дізнаємось.
Негайні ефекти
Коли літій-іонний полімерний акумулятор проколюється, відбувається миттєве пошкодження електролітної мембрани, і іони літію починають витікати з акумулятора, починає відбуватися діелектричний пробій полімерного гелю пристрою. Також матеріалізується контакт між анодом і катодом, що спричинить коротке замикання всередині батареї, що призведе до різкого виділення енергії, тепла та горючого газу. Це може спричинити спалах пожежі, вибух і, можливо, виділення токсичних парів.
Електричні ефекти
Коли літій-іонний полімерний акумулятор проколюється, опір конструкції акумулятора значно підвищується. Після короткого замикання всередині акумулятора відбувається великий і раптовий розряд електричної енергії, і внутрішня температура різко підвищується. Це пов’язано з тим, що тепло, яке виділяється коротким замиканням, створює ефект теплового витікання. Це може призвести до займання легкозаймистих розчинників у акумуляторі та вибуху акумулятора.
Хімічні ефекти
Літій є надзвичайно реактивним елементом, а електроліт літій-іонних акумуляторів містить розчин солі літію. Коли цей розчин контактує з вологою або повітрям, це може бути дуже небезпечно. Після пошкодження або проколу літій-іонних полімерних батарей літій в електроліті може реагувати з вологою в повітрі, утворюючи водень – легкозаймисту речовину. Ця реакція може спричинити вибух і потенційно серйозні травми або смерть.
Як бути в безпеці навколо літій-іонних полімерних батарей
1. Обережно поводьтеся з літій-іонними полімерними батареями, уникайте їх проколювання та будь-яким чином пошкодження.
2. Не перезаряджайте батарею, оскільки це може призвести до перегріву або короткого замикання батареї.
3. Не піддавайте акумулятор дії високих температур або вологості.
4. Уникайте зберігання літій-іонних батарей у гарячому або вологому середовищі.
5. Завжди використовуйте батареї, надані OEM, щоб уникнути проблем із сумісністю.
6. Завжди утилізуйте літій-іонні полімерні батареї відповідно до правил.
Висновок
Літій-іонні полімерні акумулятори є основним джерелом живлення для безлічі електронних пристроїв сучасності. Проте прокол або пошкодження батареї становить серйозну небезпеку для безпеки. Безпосередні наслідки такого пошкодження можуть варіюватися від спалаху до вибуху, а також виділення токсичних парів. Також відбувається кілька електричних і хімічних реакцій, які підвищують ризик вибуху та сильних опіків. Важливо бути обережним поблизу цих батарей і безпечно поводитися з ними завжди.