Експлозивни видове литиеви батерии

Видовете експлозия в батерийните клетки могат да бъдат класифицирани в три вида: външно късо съединение, вътрешно късо съединение и презареждане. Външността тук се отнася до външната част на батерията, включително къси съединения, причинени от лош дизайн на изолация вътре в батерията. Когато възникне късо съединение извън клетката на батерията и електронните компоненти не успеят да прекъснат веригата, вътре в клетката ще се генерира висока топлина, което ще доведе до изпаряване на малко електролит и подпиране на корпуса на батерията. Когато вътрешната температура на батерията достигне 135 градуса по Целзий, висококачествената разделителна хартия ще затвори фините пори, ще прекрати или почти ще прекрати електрохимичната реакция, ще предизвика внезапен спад на тока и температурата бавно ще намалее, като по този начин ще избегне експлозия. Въпреки това, ако скоростта на затваряне на порите е твърде слаба или ако порите изобщо не се затварят, диафрагмената хартия ще доведе до повишаване на температурата на батерията, което ще доведе до изпаряване на повече електролит, в крайна сметка до счупване на корпуса на батерията и дори повишаване на температурата на батерията, за да предизвика изгаряне и експлозия на материала. Вътрешното късо съединение е причинено главно от неравности на медно и алуминиево фолио, проникващи в диафрагмата, или от дендритни кристали на литиеви атоми, проникващи в диафрагмата.
Тези малки игловидни метали могат да причинят микро късо съединение. Поради факта, че иглата е много тънка и има определена стойност на съпротивление, токът може да не е много висок. По време на производствения процес се причиняват натъртвания от медно алуминиево фолио и наблюдаваният феномен е, че изтичането на батерията е твърде бързо, което може да бъде открито най-вече от фабриката за клетки или фабриката за сглобяване. Освен това, поради малките неравности, те понякога могат да бъдат изгорени, което води до нормализиране на батерията. Следователно вероятността от експлозия, причинена от микро късо съединение в неравностите, не е висока. Това твърдение може да се види от факта, че често има дефектни батерии с ниско напрежение малко след зареждане в различни фабрики за батерийни клетки, но има няколко случая на експлозии, които получават статистическа подкрепа. Следователно експлозията, причинена от вътрешно късо съединение, се причинява главно от презареждане.
Тъй като след презареждане, иглоподобни литиеви метални кристали са навсякъде по електрода, точките на пробиване са навсякъде и микрокъсите съединения се случват навсякъде. Следователно температурата на батерията постепенно ще се повиши и накрая високата температура ще доведе до газиране на електролита. Тази ситуация, независимо дали се дължи на прекомерна температура, причиняваща изгаряне на материала и експлозия, или черупката е първо счупена, което води до навлизане на въздух и претърпява интензивно окисляване с метален литий, е краят на експлозията. Въпреки това експлозията, причинена от вътрешни къси съединения, причинени от презареждане, може да не се случи непременно по време на зареждане. Възможно е потребителите да прекратят зареждането и да изнесат телефоните си от къщата, преди температурата на батерията да е достатъчно висока, за да изгорят материалите и генерираният газ да не е достатъчен, за да пробие корпуса на батерията. В този момент топлината, генерирана от многобройни микрокъси съединения, бавно повишава температурата на батерията и след известно време се получава експлозия. Общото описание сред потребителите е, че когато вдигнат телефона си, го намират за много горещ и след като го изхвърлят, експлодира.
Въз основа на видовете експлозии, споменати по-горе, можем да се съсредоточим върху предотвратяването на презареждане, предотвратяване на външни къси съединения и подобряване на безопасността на батерията. Сред тях предотвратяването на презареждане и предотвратяването на външно късо съединение принадлежат към електронната защита и са тясно свързани с дизайна на акумулаторната система и монтажа на батерията. Ключът към подобряване на безопасността на батерийните клетки е химическата и механичната защита, която е тясно свързана с производителите на батерийни клетки.