लिथियम आयन बैटरी के विस्फोट प्रकार का विश्लेषण

बैटरी सेल विस्फोट तीन प्रकार के होते हैं: बाहरी शॉर्ट सर्किट, आंतरिक शॉर्ट सर्किट और ओवरचार्ज। बैटरी पैक के खराब आंतरिक इन्सुलेशन डिज़ाइन के कारण शॉर्ट सर्किट सहित, यहां बाहरी सेल के बाहर को संदर्भित करता है।

जब सेल के बाहर शॉर्ट सर्किट होता है और इलेक्ट्रॉनिक घटक सर्किट को काटने में विफल रहता है, तो सेल के अंदर उच्च गर्मी उत्पन्न होगी, जिससे इलेक्ट्रोलाइट का हिस्सा वाष्पीकृत हो जाएगा और बैटरी शेल का विस्तार होगा। जब बैटरी का आंतरिक तापमान 135 डिग्री जितना अधिक होता है, तो उच्च गुणवत्ता वाला डायाफ्राम पेपर छिद्रों को बंद कर देगा, विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया को समाप्त या लगभग समाप्त कर देगा, जिससे करंट तेजी से गिरेगा और तापमान धीरे-धीरे गिरेगा, इस प्रकार विस्फोट से बचा जा सकेगा . हालाँकि, यदि छिद्रों की बंद दर बहुत खराब है, या यदि छिद्र बिल्कुल बंद नहीं हैं, तो बैटरी का तापमान बढ़ता रहेगा, अधिक इलेक्ट्रोलाइट वाष्पीकृत होगा, और अंत में बैटरी खोल टूट जाएगा, या यहां तक ​​कि बैटरी का तापमान भी सामग्री को जलाने और विस्फोट करने के लिए उठाया जाएगा। आंतरिक शॉर्ट सर्किट मुख्य रूप से तांबे और एल्यूमीनियम पन्नी की गड़गड़ाहट के कारण होता है जो डायाफ्राम को भेदता है, या लिथियम परमाणु के डेंड्राइटिक क्रिस्टल डायाफ्राम को भेदता है। धातुओं जैसी ये छोटी सुई माइक्रो शॉर्ट सर्किट का कारण बनेगी। चूंकि सुई बहुत पतली है और इसका एक निश्चित प्रतिरोध मूल्य है, इसलिए जरूरी नहीं कि करंट बड़ा हो।

उत्पादन प्रक्रिया के दौरान कॉपर एल्यूमीनियम पन्नी की गड़गड़ाहट होती है। देखने योग्य घटना यह है कि बैटरी का रिसाव बहुत तेज़ है, और उनमें से अधिकांश को सेल फ़ैक्टरी या असेंबली फ़ैक्टरी द्वारा जांचा जा सकता है। इसके अलावा, क्योंकि गड़गड़ाहट छोटा है, यह कभी-कभी जल जाएगा, जिससे बैटरी वापस सामान्य हो जाएगी। इसलिए गड़गड़ाहट के माइक्रो शॉर्ट सर्किट से विस्फोट की संभावना अधिक नहीं होती है। इस तरह के एक बयान को इस तथ्य से देखा जा सकता है कि प्रत्येक सेल कारखाने में चार्ज करने के तुरंत बाद कम वोल्टेज वाली खराब बैटरी होती है, लेकिन कुछ विस्फोट होते हैं, जो सांख्यिकीय रूप से समर्थित होते हैं। इसलिए, आंतरिक शॉर्ट सर्किट के कारण होने वाला विस्फोट मुख्य रूप से ओवरचार्ज के कारण होता है। क्योंकि, ओवरचार्ज के बाद, ध्रुव के टुकड़े पर लिथियम धातु क्रिस्टल जैसी सुई हर जगह होती है, पंचर बिंदु हर जगह होते हैं, और माइक्रो शॉर्ट सर्किट हर जगह हो रहे हैं। इसलिए, बैटरी का तापमान धीरे-धीरे बढ़ेगा, और अंत में उच्च तापमान इलेक्ट्रोलाइट गैस का कारण बनेगा। इस मामले में, क्या सामग्री उच्च तापमान के कारण जलती है और फट जाती है, या खोल पहले टूट जाता है, जिससे हवा प्रवेश करती है और लिथियम धातु के साथ भयंकर ऑक्सीकरण का कारण बनती है, विस्फोट समाप्त होता है।

हालांकि, ओवरचार्ज के कारण आंतरिक शॉर्ट सर्किट के कारण होने वाला विस्फोट जरूरी नहीं कि चार्जिंग के समय ही हो। यह संभव है कि जब बैटरी का तापमान सामग्री के जलने के लिए पर्याप्त न हो और उत्पन्न गैस बैटरी के खोल को तोड़ने के लिए पर्याप्त न हो, तो उपभोक्ता चार्ज करना बंद कर देगा और मोबाइल फोन को दरवाजे से बाहर ले जाएगा। इस समय, कई माइक्रो शॉर्ट सर्किट से उत्पन्न गर्मी धीरे-धीरे बैटरी के तापमान को बढ़ाती है। कुछ समय बाद विस्फोट होता है। उपभोक्ताओं का सामान्य विवरण यह है कि जब वे मोबाइल फोन उठाते हैं, तो उन्हें यह बहुत गर्म लगता है, और जब वे इसे फेंक देते हैं, तो यह फट जाता है।

उपरोक्त विस्फोट प्रकारों के आधार पर, हम ओवरचार्ज की रोकथाम, बाहरी शॉर्ट सर्किट की रोकथाम और सेल की सुरक्षा में सुधार पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। उनमें से, ओवरचार्ज की रोकथाम और बाहरी शॉर्ट सर्किट की रोकथाम इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा से संबंधित है, जिसका बैटरी सिस्टम डिज़ाइन और बैटरी असेंबली के साथ बहुत अच्छा संबंध है। बैटरी कोशिकाओं की सुरक्षा में सुधार करने की कुंजी रासायनिक और यांत्रिक सुरक्षा है, जो बैटरी सेल निर्माता से निकटता से संबंधित है।