Kas notiek, ja caurdurat litija jonu polimēru akumulatoru?
Ievads
Litija jonu polimēru akumulatori ir kļuvuši visuresoši mūsdienu elektronikā, sākot no viedtālruņiem un beidzot ar elektriskajām automašīnām. Tiem tiek dota priekšroka salīdzinājumā ar tradicionālajiem litija jonu akumulatoriem to plānā profila, lielāka enerģijas blīvuma un vieglāka svara dēļ. Tomēr viena no bažām saistībā ar šīm baterijām ir to drošība. Šajā rakstā mēs apskatīsim jautājumu "Kas notiek, ja caurdursit litija jonu polimēru akumulatoru?".
Kas ir litija jonu polimēru akumulators?
Litija jonu polimēru akumulators būtībā ir litija jonu akumulators ar polimēra elektrolītu, nevis šķidru. Polimēru elektrolīts ir ciets un neļauj akumulatoram izplūst vai aizdegties, kad tas ir caurdurts vai bojāts.
Kā darbojas litija jonu polimēru akumulatori?
Litija jonu polimēru akumulatori darbojas pēc elektroķīmisko reakciju principa. Viņiem ir pozitīvs un negatīvs elektrods ar separatoru starp tiem. Atdalītājs neļauj diviem elektrodiem pieskarties viens otram un izraisīt īssavienojumu. Elektrodi ir iegremdēti šķidrā elektrolītā šķidrā litija jonu akumulatorā, savukārt litija jonu polimēru akumulatorā tos atdala cietais polimēra elektrolīts.
Kad akumulators ir uzlādēts, litija joni caur elektrolītu plūst no pozitīvā elektroda uz negatīvo elektrodu. Šis process tiek apgriezts, kad tiek izmantots akumulators, un tādējādi litija joni plūst no negatīva uz pozitīvo elektrodu, ārējā ķēdē radot elektronu plūsmu, radot elektrību.
Kas notiek, ja caurdursit litija jonu polimēru akumulatoru?
Tagad, nonākot pie galvenā jautājuma, kas notiek ar litija jonu polimēru akumulatoru, kad tas tiek caurdurts vai bojāts? Noskaidrosim.
Tūlītēji efekti
Kad litija jonu polimēru akumulators tiek caurdurts, nekavējoties tiek bojāta elektrolīta membrāna, un litija joni sāk izplūst no akumulatora, sākas ierīces polimēra gēla dielektriskā sadalīšanās. Anoda un katoda kontakts arī notiks, izraisot īssavienojumu akumulatora iekšpusē, kā rezultātā strauji izdalīsies enerģija, siltums un uzliesmojoša gāze. Tas var izraisīt uzliesmojumu, sprādzienu un, iespējams, toksisku izgarojumu izdalīšanos.
Elektriskie efekti
Kad litija jonu polimēru akumulators tiek caurdurts, akumulatora struktūras pretestība ievērojami palielinās. Pēc īssavienojuma akumulatora iekšpusē notiek liela un pēkšņa elektriskās enerģijas izlāde, un iekšējā temperatūra strauji paaugstinās. Tas ir saistīts ar īssavienojuma radīto siltumu, kas rada termisku aizbēgšanas efektu. Šis efekts var izraisīt akumulatorā esošo uzliesmojošo šķīdinātāju aizdegšanos un akumulatora eksploziju.
Ķīmiskā iedarbība
Litijs ir ārkārtīgi reaģējošs elements, un litija jonu akumulatoru elektrolīts satur litija sāls šķīdumu. Ja šis šķīdums nonāk saskarē ar mitrumu vai gaisu, tas var būt ļoti bīstams. Pēc litija jonu polimēru akumulatoru bojājumiem vai caurduršanas elektrolītā esošais litijs var reaģēt ar mitrumu gaisā, radot ūdeņraža gāzi – viegli uzliesmojošu vielu. Šī reakcija var izraisīt sprādzienu un potenciāli smagus ievainojumus vai nāvi.
Kā saglabāt drošību litija jonu polimēru akumulatoru tuvumā
1. Uzmanīgi rīkojieties ar litija jonu polimēru akumulatoriem un izvairieties no to pārduršanas vai sabojāšanas.
2. Nepārlādējiet akumulatoru, jo tas var izraisīt termisku noplūdi vai akumulatora īssavienojumu.
3. Nepakļaujiet akumulatoru augstas temperatūras vai mitruma iedarbībai.
4. Neglabājiet litija jonu akumulatorus karstā vai mitrā vidē.
5. Vienmēr izmantojiet OEM nodrošinātās baterijas, lai izvairītos no saderības problēmām.
6. Vienmēr atbrīvojieties no litija jonu polimēru akumulatoriem atbilstoši noteikumiem.
Secinājums
Litija jonu polimēru akumulatori mūsdienās ir galvenais barošanas avots daudzām elektroniskām ierīcēm. Tomēr akumulatora caurduršana vai bojāšana rada nopietnu risku drošībai. Šāda bojājuma tūlītējas sekas var būt no uzliesmojuma līdz sprādzienam, kā arī toksisku izgarojumu izdalīšanās. Notiek arī vairākas elektriskās un ķīmiskās reakcijas, kas palielina sprādziena un smagu apdegumu risku. Ir svarīgi būt uzmanīgiem šo akumulatoru tuvumā un vienmēr rīkoties ar tiem droši.