リチウム電池の火災リスクの分析

リチウム電池は、電話、タブレット、ラップトップなど、私たちが毎日使用するすべての電子機器に搭載されています。これらのバッテリーは通常完全に安全ですが、通常は故障することもあります。その脆弱性の証拠は、バッテリーを運ぶすべての輸送ボックスがそれを指定しなければならないということです。

リチウムは非常に敏感ですが、現在バッテリーに使用されている最高の素材ですが、現在バッテリーに使用されている最高の素材です。過去2年間で、爆発や性能の低下など、劣化のレベルの両方で、バッテリーがさまざまなデバイスで問題を引き起こしたケースがいくつか見られました。彼らの作成プロセスは非常に複雑であり、彼らを危険にさらすのはエネルギーを蓄える彼ら自身の能力です。

過去2年間で、バッテリーがモバイルやラップトップなどのさまざまなデバイスで、爆発やパフォーマンスの低下などの劣化レベルで問題を引き起こしたケースがいくつか見られました。彼らの作成プロセスは非常に複雑であり、彼らを危険にさらすのはエネルギーを蓄える彼ら自身の能力です。

リチウムは、エネルギーを蓄える能力が高いため、バッテリーの製造に選択された材料です。これは少しずつデバイスに安定して（バッテリー自体に含まれているコントローラーを介して）配信されますが、問題はありません。問題は、短絡が発生したときにそのエネルギーが突然放出されるときです。これは、一般に、それが爆発の原因となるためです。

リチウムは、エネルギーを蓄える大容量バッテリーに最適な素材です。これは少しずつデバイスに安定して（バッテリー自体に含まれているコントローラーを介して）配信されますが、問題はありません。問題は、短絡が発生したときにそのエネルギーが突然放出されるときです。これは、一般に、それが爆発の原因となるためです。

リチウムイオン電池には、帯電したリチウム分子が移動してエネルギーを生成するカソードとアノードがあります。電池は、エネルギーが流れるように、電解質と呼ばれる可燃性の有機液体と、陰極と陽極が接触するのを防ぐセパレーターと呼ばれる多孔質材料を使用しています。そうしないと、短絡が発生します。

パート1：彼らが爆発することができる理由は何ですか？

通常、アノードとカソードは分離されています。セパレーターは透過性の膜であり、アノードとカソードの間でバッテリーを介してイオンを移動させることができます。それらが接触すると、バッテリーが過熱し始め、それが爆発の原因となります。

この爆発はいくつかの理由で発生する可能性があります。

・悪い設計または製造上の欠陥：この場合、バッテリーの電極とセパレーターのための十分なスペースがない可能性があります。充電時にバッテリーがわずかに膨張するとすぐに、電極が曲がり、短絡を引き起こす可能性があります。

・外的要因：極端な高温または低温により、バッテリーが故障する可能性があります。バッテリーが極端な熱源の近くにある場合、それらは爆発する可能性があります。電話機が何度も脱落する場合は、セパレータが損傷して電極が接触する可能性もあります。穴を開けて空気や水に触れると、自動的に短絡が発生して爆発します。

・充電器の状態が悪い：品質が悪く、絶縁が不十分な中国の充電器は、バッテリーに損傷を与える可能性があります。さらに、充電プロセスでモバイルで熱が発生しすぎると、バッテリーが損傷する可能性があります。

・セルの障害によるドミノ効果：1つのセルのみが損傷すると、ドミノ効果が生成され、バッテリーの残りの部分全体が損傷します。このようなことがテスラモデルSの最初のユニットで発生しました。そこでは、バッテリーが地面から十分に絶縁されておらず、道路の小さな石がそれらに穴を開け、残りのバッテリーが爆発する可能性がありました。

現在、電池の製造工程は非常に安全であり、爆発を防ぐために系統的な試験が行われています。将来的には、バッテリーの信頼性はさらに高くなります。特に、今後数年間で全固体電池が登場すると、安全性に加えて、より大きな負荷を蓄えることができます。

パート2：リチウム電池の火災の危険性：

過熱または改ざんが爆発の最終的な原因ですが、問題の根本は、バッテリーが配置されているデバイスの設計が悪いことにあります。サムスン7に起こった可能性があるように、同じものの不十分な製造、ロードプロセスを規制するソフトウェアのエラー、または品質管理の失敗。

モバイルやその他のデバイスが適切に設計されていれば、問題はないはずです。時々あなたがあまりにも多くの危険を冒すことができると誰が思いますか。より少ないスペースとより少ないお金でより多くのエネルギーが必要になるたびに、限界があります。

リチウム電池の素材は、古典的な意味では特に繊細ではありません。はい、可燃性ですが、特別な注意を払う必要はありません。少なくとも室温で。

ただし、これは温度と過電圧によって根本的に変化します。リチウム電池が過熱すると、その中の複雑な化学システムが酸素、二酸化炭素、その他のガスの泡を形成し始めます。

パート3：リチウム電池の消火：

バッテリーの内部には、スペースを最大限に活用するために、電極が巻かれています。電子の輸送を可能にする化学反応が起こるのはこれらの電極です。

また、特定の温度で反応が発生し、ガスが発生する場所でもあります。ガスは成長する空間を占め、バッテリーの圧力をそれ以上耐えられなくなるまで上昇させます。次に、それはひび割れ、ガスは非常に非常に熱くなり始め、残りのコンポーネントは引きずられます。

これらの温度では、バッテリー内部で保護されているこれらのコンポーネントが燃焼します。また、セルの空間的な収縮がないため、内部全体が激しく膨張し、バッテリーが爆発する可能性があります。