1. Risque de batterie lithium-ion
La batterie au lithium-ion est une source d'énergie chimique potentiellement dangereuse en raison de ses caractéristiques chimiques et de la composition du système.
(1) Activité chimique élevée
Le lithium est le principal élément du groupe I de la deuxième période du tableau périodique, avec des propriétés chimiques extrêmement actives.
（2） Densité d'énergie élevée
Les batteries au lithium-ion ont une énergie spécifique très élevée (≥ 140 Wh/kg), qui est plusieurs fois supérieure à celle des batteries au nickel-cadmium, au nickel-hydrogène et aux autres batteries secondaires.Si une réaction d'emballement thermique se produit, une chaleur élevée sera libérée, ce qui conduira facilement à un comportement dangereux.
(3) Adopter un système d'électrolyte organique
Le solvant organique du système d'électrolyte organique est un hydrocarbure, avec une faible tension de décomposition, une oxydation facile et un solvant inflammable ;En cas de fuite, la batterie prendra feu, voire brûlera et explosera.
（4） Probabilité élevée d'effets secondaires
Dans le processus d'utilisation normal de la batterie lithium-ion, la réaction chimique positive de conversion mutuelle entre l'énergie électrique et l'énergie chimique se produit à l'intérieur.Cependant, dans certaines conditions, telles qu'une surcharge, une décharge excessive ou un fonctionnement en surintensité, il est facile de provoquer des réactions secondaires chimiques à l'intérieur de la batterie ;Lorsque la réaction secondaire est aggravée, cela affectera sérieusement les performances et la durée de vie de la batterie, et peut produire une grande quantité de gaz, ce qui provoquera une explosion et un incendie après que la pression à l'intérieur de la batterie augmente rapidement, entraînant des problèmes de sécurité.
(5) La structure du matériau de l'électrode est instable
La réaction de surcharge de la batterie lithium-ion modifiera la structure du matériau de la cathode et donnera au matériau un fort effet d'oxydation, de sorte que le solvant dans l'électrolyte aura une forte oxydation ;Et cet effet est irréversible.Si la chaleur provoquée par la réaction s'accumule, il y aura un risque de provoquer un emballement thermique.
2. Analyse des problèmes de sécurité des produits de batterie lithium-ion
Après 30 ans de développement industriel, les produits de batterie lithium-ion ont fait de grands progrès dans la technologie de sécurité, contrôlé efficacement l'apparition de réactions secondaires dans la batterie et assuré la sécurité de la batterie.Cependant, comme les batteries lithium-ion sont de plus en plus utilisées et que leur densité d'énergie est de plus en plus élevée, il y a encore de nombreux incidents tels que des blessures par explosion ou des rappels de produits en raison de risques potentiels pour la sécurité ces dernières années.Nous concluons que les principales raisons des problèmes de sécurité des produits de batterie lithium-ion sont les suivantes :
(1) Problème de matériau de base
Les matériaux utilisés pour le noyau électrique comprennent les matériaux actifs positifs, les matériaux actifs négatifs, les diaphragmes, les électrolytes et les coques, etc. La sélection des matériaux et l'adaptation du système de composition déterminent les performances de sécurité du noyau électrique.Lors de la sélection des matériaux actifs positifs et négatifs et des matériaux de diaphragme, le fabricant n'a pas procédé à une certaine évaluation des caractéristiques et de la correspondance des matières premières, ce qui a entraîné une déficience congénitale de la sécurité de la cellule.
（2） Problèmes de processus de production
Les matières premières de la cellule ne sont pas strictement testées et l'environnement de production est médiocre, ce qui entraîne des impuretés dans la production, ce qui non seulement nuit à la capacité de la batterie, mais a également un impact important sur la sécurité de la batterie.De plus, si trop d'eau est mélangée dans l'électrolyte, des réactions secondaires peuvent se produire et augmenter la pression interne de la batterie, ce qui affectera la sécurité ;En raison de la limitation du niveau de processus de production, lors de la production du noyau électrique, le produit ne peut pas atteindre une bonne cohérence, comme la mauvaise planéité de la matrice d'électrode, la chute du matériau d'électrode active, le mélange d'autres impuretés dans le matériau actif, le soudage peu sûr de la cosse d'électrode, la température de soudage instable, les bavures sur le bord de la pièce d'électrode et l'absence d'utilisation de ruban isolant dans les parties clés, ce qui peut nuire à la sécurité du noyau électrique .
(3) Le défaut de conception du noyau électrique réduit les performances de sécurité
En termes de conception structurelle, de nombreux points clés ayant un impact sur la sécurité n'ont pas été pris en compte par le constructeur.Par exemple, il n'y a pas de ruban isolant au niveau des parties clés, aucune marge ou marge insuffisante n'est laissée dans la conception du diaphragme, la conception du rapport de capacité des électrodes positives et négatives est déraisonnable, la conception du rapport de surface des actifs positifs et négatifs substances est déraisonnable et la conception de la longueur des cosses est déraisonnable, ce qui peut poser des dangers cachés pour la sécurité de la batterie.De plus, dans le processus de production de la cellule, certains fabricants de cellules essaient d'économiser et de compresser les matières premières afin de réduire les coûts et d'améliorer les performances, comme réduire la surface du diaphragme, réduire la feuille de cuivre, la feuille d'aluminium et ne pas utiliser le soupape de surpression ou ruban isolant, ce qui réduira la sécurité de la batterie.
（4）Densité d'énergie trop élevée
À l'heure actuelle, le marché est à la recherche de produits de batterie de plus grande capacité.Afin d'accroître la compétitivité des produits, les fabricants continuent d'améliorer le volume d'énergie spécifique des batteries lithium-ion, ce qui augmente considérablement le risque des batteries.
Heure de publication : 06 novembre 2022