Почему взрываются литиевые аккумуляторы?

06.02.2022 Взрывоопасность литиевых аккумуляторов в современных планшетах и смартфонах – достаточно актуальная проблема на сегодняшний день. При зарядке литиевой батареи в гаджете происходит реализация достаточно сложного алгоритма с помощью микроконтроллера, который и отвечает за процесс заряда. Микроконтроллер отслеживает, чтобы уровень температуры не превышал верхнюю допустимую отметку. Монтаж контроллера осуществляется при сборке на фабрике.

Причинами взрыва литиевой батареи, как правило, является перегрев электролита (при разогреве выше допустимых значений температуры) или возникшее внутри аккумуляторной ячейки короткое замыкание. Внутри повреждённой ячейки быстро происходит цепная реакция. Литий, будучи щелочным металлом, мгновенно воспламеняется, в результате чего мы имеем вздутие батареи или ее взрыв.

К подобным последствиям могут привести разные факторы. В большинстве случаев, это связано с наличием заводского брака (например, толщина изоляционного слоя между ячейками недостаточна для длительной эксплуатации или использования в экстремальных условиях).

Также спровоцировать вздутие или взрыв литиевого аккумулятора может механическое воздействие (удар, прокол и т.п.), нахождение в условиях высокой температуры (например, на открытом солнце).

В литий-ионных аккумуляторах катод и анод разделяются полимерным сепаратором. Катод обладает активным металлом с растворенными ионами лития. Анод обычно делают из графита. В качестве электролита выступает органический раствор солей лития. К короткому замыканию может привести прорастание цепочек металлического лития сквозь полимерный сепаратор.

Если короткое замыкание в литиевом аккумуляторе случилось, то постепенно начинает подниматься температура батареи. При 90 градусах разлагается защитный ионный слой анода. При 200 градусах на катоде происходит реакция диспропорционирования, что приводит к выделению кислорода.

Это провоцирует воспламенение. При 660 градусах оплавляется алюминиевый слой токоприёмника. При достижении максимальных температур полностью разлагаются внутренние компоненты литиевого аккумулятора.

Поэтому не стоит допускать проколов, повреждений, ударов аккумулятора. Необходимо бережно относиться к устройству и приобретать гаджеты только у официальных продавцов.

На страницах нашего сайта вы можете получить обширную информацию по поводу различных вопросов в мире электрики. Например, монтаж контура заземления в частном доме, монтаж скуд или установка терморегулятора на батарею.