Mitä tapahtuu, jos puhkaiset litiumionipolymeeriakun?
Johdanto
Litium-ionipolymeeriakut ovat yleistyneet nykyaikaisessa elektroniikassa älypuhelimista sähköautoihin. Niitä suositaan perinteisiin litiumioniakkuihin verrattuna niiden ohuen profiilin, suuremman energiatiheyden ja kevyemmän painonsa vuoksi. Yksi näiden akkujen huolenaiheista on kuitenkin niiden turvallisuus. Tässä artikkelissa tutkimme kysymystä "Mitä tapahtuu, jos puhkaiset Li-ion-polymeeriakun?".
Mikä on litiumionipolymeeriakku?
Litium-ionipolymeeriakku on pohjimmiltaan litiumioniakku, jossa on polymeerielektrolyyttiä nestemäisen akun sijaan. Polymeerielektrolyytti on kiinteää ja estää akkua vuotamasta tai syttymästä tuleen, kun se puhkeaa tai vahingoittuu.
Kuinka litiumionipolymeeriakut toimivat?
Litium-ionipolymeeriakut toimivat sähkökemiallisten reaktioiden periaatteella. Niissä on positiivinen ja negatiivinen elektrodi, joiden välissä on erotin. Erotin estää kahta elektrodia koskettamasta toisiaan ja aiheuttamasta oikosulkua. Elektrodit upotetaan nestemäisessä litiumioniakussa olevaan nestemäiseen elektrolyyttiin, kun taas ne erotetaan kiinteällä polymeerielektrolyytillä litiumioniakussa.
Kun akku ladataan, litiumionit virtaavat positiiviselta elektrodilta negatiiviselle elektrodille elektrolyytin läpi. Tämä prosessi on päinvastainen, kun akkua käytetään, ja siten litiumionit virtaavat negatiivisesta elektrodista positiiviseen elektrodiin tuottaen elektronivirran ulkoisessa piirissä, mikä tuottaa sähköä.
Mitä tapahtuu, jos puhkaiset Li-ion-polymeeriakun?
Nyt päästään pääkysymykseen, mitä tapahtuu litiumionipolymeeriakulle, kun se puhkeaa tai vaurioituu? Otetaan selvää.
Välittömät vaikutukset
Kun litiumionipolymeeriakku puhkaisee, elektrolyyttikalvo vaurioituu välittömästi ja litiumioneja alkaa vuotaa ulos akusta, laitteen polymeerigeelin dielektrinen hajoaminen alkaa tapahtua. Anodin ja katodin välinen kosketus myös toteutuu, mikä aiheuttaa oikosulun akun sisällä, mikä johtaa voimakkaan energian, lämmön ja syttyvän kaasun vapautumiseen. Tämä voi aiheuttaa tulipalon, räjähdyksen ja mahdollisesti myrkyllisten höyryjen vapautumisen.
Sähköiset efektit
Kun litiumionipolymeeriakku puhkaistaan, akun rakenteen vastus kasvaa huomattavasti. Akun sisällä tapahtuneen oikosulun seurauksena tapahtuu suuri ja äkillinen sähköenergian purkautuminen ja sisäinen lämpötila nousee jyrkästi. Tämä johtuu oikosulun tuottamasta lämmöstä, joka synnyttää lämpöpoistumisilmiön. Tämä vaikutus voi aiheuttaa akun syttyvien liuottimien syttymisen ja akun räjähtämisen.
Kemialliset vaikutukset
Litium on erittäin reaktiivinen alkuaine, ja litiumioniakkujen elektrolyytti sisältää litiumsuolaliuosta. Kun tämä liuos joutuu kosketuksiin kosteuden tai ilman kanssa, se voi olla erittäin vaarallista. Litium-ionipolymeeriakkujen vaurioitumisen tai puhkeamisen jälkeen elektrolyytissä oleva litium voi reagoida ilman kosteuden kanssa, jolloin muodostuu vetykaasua - erittäin syttyvää ainetta. Tämä reaktio voi aiheuttaa räjähdyksen ja mahdollisesti vakavan vamman tai kuoleman.
Kuinka pysyä turvassa litiumionipolymeeriakkujen lähellä
1. Käsittele litiumionipolymeeriakkuja varovasti ja vältä puhkaisemasta tai vahingoittamasta niitä millään tavalla.
2. Älä ylilataa akkua, koska se voi aiheuttaa lämmön karkaamista tai oikosulun akussa.
3. Älä altista akkua korkeille lämpötiloille tai kosteudelle.
4. Vältä litiumioniakkujen säilyttämistä kuumassa tai kosteassa ympäristössä.
5. Käytä aina alkuperäisen valmistajan toimittamia akkuja yhteensopivuusongelmien välttämiseksi.
6. Hävitä aina litiumionipolymeeriakut asianmukaisesti määräysten mukaisesti.
Johtopäätös
Litium-ionipolymeeriakut ovat nykyajan monien elektronisten laitteiden virtalähde. Akun puhkaiseminen tai vahingoittaminen aiheuttaa kuitenkin vakavan turvallisuusriskin. Tällaisten vaurioiden välittömät vaikutukset voivat vaihdella tulipalosta räjähdykseen sekä myrkyllisten höyryjen vapautumiseen. Seurauksena on myös useita sähköisiä ja kemiallisia reaktioita, jotka lisäävät räjähdysvaaraa ja vakavia palovammoja. On tärkeää pysyä varovaisena näiden akkujen lähellä ja käsitellä niitä turvallisesti aina.