क्यों और कैसे ली-आयन बैटरी फटती है?

ली-आयन बैटरी के साथ एक गंभीर समस्या गंभीर परिस्थितियों में विस्फोट का खतरा है। इस संबंध में, यह समझना दिलचस्प है कि ऐसा क्यों होता है और इसके साथ क्या प्रभाव होते हैं। यह समझना भी महत्वपूर्ण है कि ऐसी बैटरी (नीचे फोटो) से लैस डिवाइस के लिए आग के जोखिम को कम करने के लिए क्या करना चाहिए।

समस्या का सार

यह समझना आसान होगा कि बैटरी डिज़ाइन ज्ञात होने पर आग क्यों लगी है। आइए इस तथ्य से शुरू करें कि ली-आयन बैटरी में एक एनोड और एक कैथोड के साथ छिद्रपूर्ण विभाजक होता है। एम्बेडेड लिथियम आयनों के साथ संक्रमण समूह से धातुएं आमतौर पर कैथोड के रूप में उपयोग की जाती हैं। एनोड का कार्य ग्रेफाइट द्वारा किया जाता है।

इस वर्ग की बैटरी के लिए इलेक्ट्रोलाइट्स समाधान में लिथियम लवण के आधार पर बनाए जाते हैं। जब पहली बार उत्पादन के दौरान बैटरी चार्ज की जाती है, तो एनोड पर एक मुक्त आयन परत (एसईआई) बनती है। उनके द्वारा बनाया गया रासायनिक अवरोध इलेक्ट्रोलाइट के साथ खतरनाक संपर्क से बैटरी इलेक्ट्रोड को बचाता है।

ज्यादातर ज्ञात स्थितियों में, बैटरी सेल में एक आकस्मिक शॉर्ट सर्किट के कारण सहज दहन होता है।

इसकी उपस्थिति का कारण हो सकता है:

• फोन को फर्श पर गिराने या कठोर सतह से टकराने के बाद यांत्रिक विरूपण संभव है।
• उत्पादन का दोष।
• डेन्ड्राइट का बढ़ना।

बाद की घटना तेजी से निर्वहन या चार्जिंग प्रक्रियाओं से जुड़ी होती है, जिसके कारण लिथियम आयनों के पास ग्रेफाइट एनोड के क्रिस्टल को एकीकृत करने का समय नहीं होता है। नतीजतन, वे एक आकार में बढ़ते हैं जो विभाजक की विफलता की ओर जाता है।

सहज दहन की विशेषताएं

बैटरी के अंदर एक शॉर्ट सर्किट इसके घटकों के हीटिंग की ओर जाता है, और 70-90 डिग्री तक पहुंचने पर, एनोड के क्षेत्र में आयनों का अवरोध नष्ट हो जाता है। इस वजह से, एकीकृत लिथियम इलेक्ट्रोलाइट के संपर्क में आना शुरू हो जाता है, जो हाइड्रोकार्बन (मीथेन और इसी तरह) के समूह से गैसों की रिहाई का कारण बनता है। एक विस्फोटक मिश्रण की उपस्थिति में, यह प्रज्वलन के लिए आवश्यक मुख्य घटक के लिए रहता है - ऑक्सीजन।

परिणामस्वरूप मिश्रण एक कसकर बंद आवास के अंदर उबलना शुरू हो जाता है, जो अनिवार्य रूप से तापमान में उछाल और इसमें दबाव पैदा करता है। जब रचना एक महत्वपूर्ण स्थिति (प्लस 180-200 डिग्री) तक पहुंच जाती है, तो कैथोड कण प्रचुर मात्रा में ऑक्सीजन के विकास के साथ प्रतिक्रिया का समर्थन करना शुरू करते हैं। यह तब था कि एक विस्फोट होता है, तापमान में अचानक वृद्धि (300-600 डिग्री तक) और प्रचुर मात्रा में गर्मी जारी होती है।

विस्फोटक प्रक्रिया से खुद को कैसे बचाएं

बैटरी निर्माता सिद्धांत के अनुसार अप्रिय प्रभावों से सुरक्षा के कई स्तर प्रदान करते हैं: मॉडल जितना अधिक शक्तिशाली होगा, ये स्तर उतने ही अधिक होंगे। उनमें से एक में एक विभाजक शामिल है, जो तेज तापमान कूद पर बैटरी अनुभाग में डेंड्राइट विकसित करने के लिए एक अयोग्य अवरोध पैदा करता है। लेकिन अगर हिमस्खलन जैसी प्रक्रिया होती है, तो विभाजक के पास "काम" करने का समय नहीं होता है; यह तुरंत पिघल जाता है।

बैटरी की सुरक्षा के लिए उनके पास विशेष वाल्व और फ़्यूज़ भी हैं। उपयोगकर्ता वर्णित अप्रिय प्रभावों से बचने में सक्षम होगा यदि वह देखभाल के साथ अपने डिवाइस को संभालता है (इसे ड्रॉप न करें और इसे सही ढंग से चार्ज करें)।