{"id":1824,"date":"2023-02-28T09:14:24","date_gmt":"2023-02-28T09:14:24","guid":{"rendered":"https:\/\/harveypoweress.com\/?p=1824"},"modified":"2023-09-21T01:51:49","modified_gmt":"2023-09-21T01:51:49","slug":"lithium-battery-failures","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/harveypoweress.com\/sp\/lithium-battery-failures\/","title":{"rendered":"6 razones por las que fallan las bater\u00edas de litio y medidas de tratamiento"},"content":{"rendered":"

Seis motivos de fallos de las bater\u00edas de litio y medidas de tratamiento<\/span><\/h1>\n
\n
Puntos de vista: 8448<\/span><\/div>\n
Autor: administraci\u00f3n<\/span>\n <\/div>\n
Hora de publicaci\u00f3n: 2023-02-28<\/span><\/div>\n <\/div>\n

\"Lithium-Ion<\/p>\n

Las bater\u00edas de litio, utilizadas en diversos productos electr\u00f3nicos de consumo, como tel\u00e9fonos m\u00f3viles y ordenadores port\u00e1tiles, pueden ser susceptibles de fallar. De hecho, hasta 15% de fallas en bater\u00edas de litio se deben a defectos de fabricaci\u00f3n o fallas de dise\u00f1o. Como resultado, es importante que los consumidores comprendan los riesgos asociados con estos dispositivos y qu\u00e9 medidas se pueden tomar para evitar posibles problemas. Este art\u00edculo discutir\u00e1 las causas de Bater\u00eda de Litio<\/a> fallos y proporcionar informaci\u00f3n sobre tratamientos disponibles y medidas preventivas.<\/span><\/p>\n

El uso generalizado de bater\u00edas de litio ha creado una necesidad cada vez mayor de comprender mejor su funcionamiento y sus limitaciones. Las celdas de iones de litio se componen de varios componentes que deben funcionar juntos correctamente para que el dispositivo funcione de forma segura y eficiente. Desafortunadamente, si alg\u00fan componente falla o no funciona correctamente, esto puede provocar inestabilidad y resultados potencialmente catastr\u00f3ficos. Las causas comunes incluyen sobrecarga, cortocircuito, sobrecalentamiento, m\u00e9todos de carga incorrectos y manejo inadecuado.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s de analizar las causas comunes de falla de las bater\u00edas de litio, este art\u00edculo tambi\u00e9n cubrir\u00e1 posibles opciones de tratamiento en caso de que surja un problema junto con las medidas preventivas que pueden tomar los consumidores. Es esencial que los usuarios de estos productos tengan acceso a informaci\u00f3n confiable para que puedan tomar decisiones informadas sobre la mejor manera de cuidar sus dispositivos. Al comprender los riesgos que implica el uso bater\u00edas de litio<\/a> Adem\u00e1s de tomar las precauciones adecuadas antes del uso, los consumidores pueden reducir el riesgo de sufrir un incidente de falla de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Definici\u00f3n de bater\u00eda de litio<\/span><\/h2>\n

Una bater\u00eda de litio es un tipo de fuente de energ\u00eda el\u00e9ctrica recargable de alta densidad de energ\u00eda. Tiene la capacidad de almacenar m\u00e1s energ\u00eda para su tama\u00f1o y peso que cualquier otra tecnolog\u00eda de bater\u00eda de uso com\u00fan. Bater\u00edas de litio<\/a> Por lo general, se componen de celdas que contienen electrodos hechos de una combinaci\u00f3n de metales como cobalto o manganeso, grafito y sales de litio. La reacci\u00f3n qu\u00edmica entre estos elementos produce una corriente el\u00e9ctrica cuando un circuito externo conecta los dos electrodos dentro de la celda.<\/span><\/p>\n

Las bater\u00edas de litio se han vuelto cada vez m\u00e1s populares en los \u00faltimos a\u00f1os debido a su peso ligero, su larga vida \u00fatil y su excelente rendimiento. Se utilizan ampliamente en productos electr\u00f3nicos de consumo como computadoras port\u00e1tiles, tabletas, c\u00e1maras y tel\u00e9fonos inteligentes; Equipo medico; aplicaciones aeroespaciales; veh\u00edculos el\u00e9ctricos; maquinaria industrial; y aplicaciones militares.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Tipos de fallas de la bater\u00eda de litio<\/span><\/h2>\n

Para evitar la atenuaci\u00f3n del rendimiento y los problemas de seguridad de la bater\u00eda mencionados anteriormente, es imperativo realizar un an\u00e1lisis de falla de la bater\u00eda de litio.<\/span><\/p>\n

La falla de las bater\u00edas de litio se refiere a la atenuaci\u00f3n del rendimiento de la bater\u00eda o un rendimiento anormal causado por algunas razones esenciales espec\u00edficas, que se pueden dividir en fallas de rendimiento y fallas de seguridad.<\/span><\/p>\n

Fallo de rendimiento:<\/strong> Capacidad de contracci\u00f3n, deterioro del ciclo de vida, voltaje anormal, corriente anormal, resistencia interna demasiado grande, autodescarga, efecto de temperatura, rendimiento de velocidad deficiente, consistencia deficiente.<\/span><\/p>\n

Fallo de seguridad:<\/strong> Fuga t\u00e9rmica, cortocircuito, fuga, flatulencia, precipitaci\u00f3n de litio, deformaci\u00f3n por expansi\u00f3n, perforaci\u00f3n (exprimir)<\/span><\/p>\n

\"Classification<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/i><\/em><\/span><\/p>\n

Causas y medidas comunes de fallas de las bater\u00edas de litio<\/span><\/h2>\n

(1) Fuga de electrolitos<\/span><\/h3>\n

\u00a0<\/p>\n

Fuga de electrolitos<\/a><\/span> Es una falla com\u00fan de la bater\u00eda de litio que puede ocurrir cuando el electrolito entra en contacto con la humedad. El electrolito, que es una soluci\u00f3n el\u00e9ctricamente conductora que contiene iones y electrones libres, permite que se produzcan reacciones qu\u00edmicas dentro de la celda de la bater\u00eda. Cuando el electrolito se escapa de su recipiente debido a la exposici\u00f3n a demasiada agua u otros factores externos, reduce la efectividad del flujo de corriente el\u00e9ctrica a trav\u00e9s de la celda, lo que lleva a una disminuci\u00f3n en el rendimiento y la capacidad.<\/span><\/p>\n

Hay varios pasos que se pueden seguir para evitar fugas de electrolitos:<\/span>
- Aseg\u00farese de que las bater\u00edas se mantengan secas y alejadas de fuentes de humedad como lluvia o humedad.<\/span>
- Gu\u00e1rdalos a temperatura ambiente para un rendimiento \u00f3ptimo y evita temperaturas extremas.<\/span>
- Inspeccione si hay signos visibles de da\u00f1o antes de su uso.<\/span><\/p>\n

Al tomar estas precauciones, los usuarios pueden ayudar a proteger sus bater\u00edas contra problemas relacionados con fugas de electrolitos. Tambi\u00e9n es importante monitorear peri\u00f3dicamente los niveles de desempe\u00f1o a lo largo del tiempo para reconocer los cambios desde el principio y abordar cualquier problema r\u00e1pidamente antes de que se vuelva m\u00e1s grave. La adopci\u00f3n de medidas proactivas garantizar\u00e1 que las bater\u00edas sigan siendo seguras y fiables a lo largo del tiempo.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

(2) Cortocircuito interno<\/span><\/h3>\n

Cuando se habla de fallas de las bater\u00edas de litio, los cortocircuitos internos son una causa com\u00fan. Este tipo de falla ocurre cuando el \u00e1nodo y el c\u00e1todo entran en contacto dentro de la celda. Cuando esto sucede, la corriente el\u00e9ctrica puede fluir a trav\u00e9s de v\u00edas no deseadas en la celda, lo que provoca un sobrecalentamiento y, finalmente, una fuga t\u00e9rmica.<\/span><\/p>\n

Las medidas de tratamiento del cortocircuito interno suelen consistir en sustituir el componente defectuoso o reparar sus puntos de conexi\u00f3n. En algunos casos, puede ser necesario reemplazar toda la celda si no se puede reparar. Adem\u00e1s, el mantenimiento preventivo es clave para evitar que ocurran estos problemas en primer lugar. Es importante que las bater\u00edas se sometan a inspecciones y seguimiento peri\u00f3dicos para que se pueda identificar cualquier problema potencial desde el principio y abordarlo antes de que se agrave.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

(3) Sobrecarga<\/span><\/h3>\n

\u00a0<\/p>\n

sobrecarga<\/span><\/a><\/span> es un problema que com\u00fanmente causa fallas en la bater\u00eda de litio. Cuando una bater\u00eda se sobrecarga, las celdas se vuelven inestables y su composici\u00f3n qu\u00edmica puede cambiar dr\u00e1sticamente. Esta inestabilidad puede provocar da\u00f1os irreversibles en los componentes de la celda, provocando una disminuci\u00f3n del rendimiento de la bater\u00eda o incluso su completa destrucci\u00f3n. Es importante recordar que todas las bater\u00edas est\u00e1n dise\u00f1adas de manera diferente, por lo que es fundamental consultar las instrucciones del fabricante, si existen, al momento de utilizarlas. cargar cualquier tipo de bater\u00eda de litio<\/a>.<\/span><\/p>\n

Para evitar la sobrecarga, fabricantes de bater\u00edas de litio<\/a> A menudo sugerimos el uso de un cargador espec\u00edfico con caracter\u00edsticas de seguridad como limitaci\u00f3n de corriente y protecci\u00f3n t\u00e9rmica. Adem\u00e1s, los usuarios siempre deben asegurarse de que se aplique el voltaje adecuado para su modelo particular durante los ciclos de carga. Mantenimiento regular<\/a> se deben realizar controles en todos los dispositivos electr\u00f3nicos que contienen bater\u00edas de litio para identificar cualquier problema potencial antes de que ocurra una sobrecarga; esto incluye verificar las conexiones entre celdas o paquetes, examinar los materiales aislantes en busca de signos de desgaste y monitorear las tasas de carga. Tomar estas medidas le ayudar\u00e1 a protegerse contra reparaciones costosas y a mantener bater\u00edas de litio<\/a> funcionando de manera \u00f3ptima durante per\u00edodos de tiempo m\u00e1s prolongados.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

(4) Defectos de fabricaci\u00f3n<\/span><\/h3>\n

Como dice el refr\u00e1n: "M\u00e1s vale prevenir que curar". Este dicho es v\u00e1lido en el caso de Fallos de la bater\u00eda de litio debido a la fabricaci\u00f3n.<\/a> defectos. Es esencial que los fabricantes garanticen que se cumplan estrictos est\u00e1ndares de calidad al producir estas bater\u00edas. Los tipos m\u00e1s comunes de defectos de fabricaci\u00f3n incluyen un ensamblaje deficiente, tama\u00f1o o forma incorrectos de los componentes y aislamiento inadecuado alrededor de las conexiones el\u00e9ctricas.<\/span><\/p>\n

El primer paso para prevenir estos problemas es mantener un alto nivel de limpieza en todas las etapas de producci\u00f3n. Aparte de esto, tambi\u00e9n es importante utilizar materiales de calidad superior al fabricar celdas y otras piezas asociadas con un sistema de bater\u00eda. Adem\u00e1s, los fabricantes deben tener especial cuidado al proporcionar un aislamiento adecuado alrededor de los cables o terminales expuestos para evitar cortocircuitos o fugas de corriente. Adem\u00e1s, cada componente utilizado durante la producci\u00f3n debe probarse minuciosamente antes de integrarse en el producto final. Siguiendo estas pautas b\u00e1sicas, los fabricantes pueden minimizar el riesgo de que productos defectuosos lleguen a los usuarios finales.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

(5) Cambio de temperatura<\/span><\/h3>\n

\"Changes<\/span><\/p>\n

El problema m\u00e1s com\u00fan asociado con el cambio de temperatura en las bater\u00edas de iones de litio es la reducci\u00f3n de la capacidad o la producci\u00f3n de energ\u00eda. Este fen\u00f3meno ocurre cuando las temperaturas se vuelven demasiado fr\u00edas o demasiado altas, por debajo del punto de congelaci\u00f3n (0\u00b0C) o por encima de 45\u00b0C, respectivamente.<\/span><\/p>\n

A medida que aumenta la resistencia interna debido a temperaturas m\u00e1s fr\u00edas, el flujo de corriente disminuye y, por lo tanto, reduce la capacidad general de almacenamiento de carga; de manera similar, para temperaturas de funcionamiento superiores a las normales, donde el calor excesivo provoca un envejecimiento acelerado, lo que resulta en una disminuci\u00f3n de la capacidad\/potencia de salida con el tiempo. Por lo tanto, resulta esencial garantizar que las bater\u00edas de litio funcionen dentro de l\u00edmites de temperatura seguros si se desea un nivel de rendimiento \u00f3ptimo.<\/span><\/p>\n

Para protegerse contra los efectos adversos de las temperaturas extremas, se han desarrollado varios enfoques que van desde m\u00e9todos pasivos simples, como el uso de sistemas externos de aislamiento\/refrigeraci\u00f3n, hasta m\u00e9todos activos, como sistemas de gesti\u00f3n t\u00e9rmica compuestos por termostatos, termistores, etc., que monitorean constantemente la temperatura de la bater\u00eda y se ajustan en consecuencia. en par\u00e1metros preestablecidos.<\/span><\/p>\n

La implementaci\u00f3n de tales estrategias no solo ayuda a mantener un funcionamiento estable incluso en condiciones extremas, sino que tambi\u00e9n prolonga significativamente la vida \u00fatil de la bater\u00eda al proteger las celdas del da\u00f1o causado de otro modo por temperaturas altas o bajas.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

(6)Da\u00f1o externo<\/span><\/h3>\n

Los da\u00f1os externos de una bater\u00eda de litio a menudo se pueden observar visualmente, como abolladuras o pinchazos. Si este es el caso, entonces puede haber causado un cortocircuito interno en la celda y haber expuesto sus componentes al ambiente externo. En algunos casos, tambi\u00e9n puede ocurrir continuidad el\u00e9ctrica entre dos terminales de una celda da\u00f1ada si se hace contacto con otros objetos o conductores met\u00e1licos. Esto podr\u00eda provocar una fuga t\u00e9rmica y una falla catastr\u00f3fica de todo el paquete de bater\u00edas debido a una acumulaci\u00f3n excesiva de calor.<\/span><\/p>\n

Para evitar que se produzcan tales da\u00f1os, los usuarios de bater\u00edas de litio deben tomar ciertas medidas. Se deben seguir pr\u00e1cticas cuidadosas de manipulaci\u00f3n y almacenamiento en todo momento para evitar impactos externos. Adem\u00e1s, se deben utilizar cubiertas protectoras y materiales aislantes al transportar o almacenar c\u00e9lulas y m\u00f3dulos durante largos per\u00edodos de tiempo. Por \u00faltimo, siempre se deben implementar protocolos de seguridad adecuados al instalar paquetes en dispositivos que puedan ponerlos en riesgo de sufrir golpes mec\u00e1nicos o vibraciones.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Rendimiento de fallas comunes y an\u00e1lisis de principios<\/span><\/h2>\n

(1) Fallo de desvanecimiento de la capacidad<\/span><\/h3>\n

En la prueba de ciclo de vida est\u00e1ndar, la capacidad de descarga no debe ser inferior a 90% de la capacidad inicial cuando el n\u00famero de ciclos llega a 500. O cuando el n\u00famero de ciclos llega a 1000, la capacidad de descarga no debe ser inferior a 80% de la capacidad inicial .<\/span><\/p>\n

Si la capacidad cae bruscamente dentro del rango del ciclo est\u00e1ndar, es una falla de disminuci\u00f3n de la capacidad.<\/span><\/p>\n

La causa ra\u00edz de la falla de atenuaci\u00f3n de la capacidad de la bater\u00eda radica en la falla de los materiales y est\u00e1 estrechamente relacionada con factores objetivos como el proceso de fabricaci\u00f3n de la bater\u00eda y el entorno de uso de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

Desde la perspectiva de los materiales, las principales causas de falla son la falla estructural del material del electrodo positivo, el crecimiento excesivo de SEI en la superficie del electrodo negativo, la descomposici\u00f3n y deterioro del electrolito, la corrosi\u00f3n del colector de corriente y trazas de impurezas en el sistema.<\/span><\/p>\n

Fallo estructural de materiales de electrodos positivos<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

Incluye rotura de part\u00edculas de materiales de electrodos positivos, transici\u00f3n de fase irreversible, desorden de materiales, etc.<\/span><\/p>\n

Durante el proceso de carga y descarga de LiMn2O4, la estructura se distorsionar\u00e1 debido al efecto Jahn-Teller, e incluso las part\u00edculas se romper\u00e1n, lo que provocar\u00e1 la falla del contacto el\u00e9ctrico entre las part\u00edculas.<\/span><\/p>\n

El material LiMn1.5Ni0.5O4 sufrir\u00e1 una transici\u00f3n de fase "tetragonal-c\u00fabica" durante el proceso de carga y descarga, y el material LiCoO2 har\u00e1 que el Co ingrese a la capa de Li debido a la transici\u00f3n de Li durante el proceso de carga y descarga, lo que resultar\u00e1 en una estructura estratificada desordenada, y restringiendo su capacidad de juego.<\/span><\/p>\n

Fallo del material del electrodo negativo<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

La falla de los electrodos de grafito ocurre principalmente en la superficie de grafito, que reacciona con el electrolito para producir una fase interfacial de electrolito s\u00f3lido (SEI).<\/span><\/p>\n

Si el crecimiento excesivo reducir\u00e1 el contenido de Iones de litio en el sistema interno de la bater\u00eda.<\/a>, el resultado ser\u00e1 una disminuci\u00f3n de la capacidad.<\/span><\/p>\n

La falla de los materiales de \u00e1nodo a base de silicio se debe principalmente a los problemas de rendimiento del ciclo causados por su enorme expansi\u00f3n de volumen.<\/span><\/p>\n

\"Lithium-ion<\/span><\/p>\n

Falla de electrolitos<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

LiPF6 tiene poca estabilidad y es f\u00e1cil de descomponer, lo que reduce el contenido de Li+ migrable en el electrolito.<\/span><\/p>\n

Tambi\u00e9n reacciona f\u00e1cilmente con trazas de agua en el electrolito para generar HF, causando corrosi\u00f3n dentro de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

La falta de estanqueidad al aire hace que el electrolito se deteriore, y la viscosidad y la cromaticidad del electrolito cambien, lo que eventualmente conduce a una fuerte disminuci\u00f3n en el rendimiento de la transmisi\u00f3n de iones.<\/span><\/p>\n

Fallo del colector de corriente<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

Incluyendo la corrosi\u00f3n del colector de corriente y la disminuci\u00f3n de la adherencia del colector de corriente.<\/span><\/p>\n

El HF generado por la falla del electrolito mencionado anteriormente corroer\u00e1 el colector de corriente y formar\u00e1 un compuesto con mala conductividad, lo que resultar\u00e1 en un aumento del contacto \u00f3hmico o falla del material activo.<\/span><\/p>\n

Durante el proceso de carga y descarga, la l\u00e1mina de cobre se disuelve a un potencial bajo y luego se deposita en la superficie del electrodo positivo, lo que se conoce como "precipitaci\u00f3n de cobre".<\/span><\/p>\n

La forma com\u00fan de falla del colector de corriente es que la fuerza de uni\u00f3n entre el colector de corriente y el material activo es insuficiente, lo que resulta en el pelado del material activo, que no puede proporcionar capacidad de la bateria<\/a>.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

(2) Decaimiento de la vida del ciclo<\/span><\/h3>\n

En t\u00e9rminos generales, el ciclo de vida de las bater\u00edas de litio disminuye con el tiempo y las celdas individuales comienzan a degradarse, lo que eventualmente puede conducir a una falla total.<\/span><\/p>\n

Sin embargo, durante el uso, el modo de carga, la temperatura ambiente y el envejecimiento afectar\u00e1n el ciclo ideal. vida \u00fatil de las bater\u00edas de litio<\/a>.<\/span><\/p>\n

Por ejemplo, incorrecto Los m\u00e9todos de carga pueden acortar significativamente la vida \u00fatil de las bater\u00edas de litio.<\/a>y las temperaturas ambiente extremas pueden aumentar la tasa de autodescarga de las bater\u00edas de litio.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s, la carga r\u00e1pida frecuente y el almacenamiento total de energ\u00eda tambi\u00e9n reducir\u00e1n el ciclo de vida de las bater\u00edas de litio<\/a>. Estos pueden hacer que la bater\u00eda falle antes de su vida \u00fatil esperada.<\/span><\/p>\n

Por lo tanto, monitorear el desempe\u00f1o de las bater\u00edas de litio y cumplir con correcto<\/a> Las normas de uso son medidas necesarias para garantizar la vida ideal de las bater\u00edas de litio.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

(3) Voltaje anormal<\/span><\/h3>\n

Sobretensi\u00f3n<\/b><\/strong>\u00a0<\/span><\/p>\n

conducir\u00e1 a una corriente de carga excesiva, lo que har\u00e1 que la bater\u00eda se caliente, y cuanto mayor sea la corriente, m\u00e1s r\u00e1pido aumentar\u00e1 la temperatura.<\/span><\/p>\n

Si la bater\u00eda se sobrecalienta durante mucho tiempo, la capa interna de la placa de la bater\u00eda tendr\u00e1 una carga insuficiente, lo que no solo reducir\u00e1 en gran medida la capacidad de almacenamiento de la bater\u00eda, sino que tambi\u00e9n acortar\u00e1 en gran medida la vida \u00fatil de la bater\u00eda. En casos severos, la bater\u00eda se abultar\u00e1 y la cubierta superior estallar\u00e1.<\/span><\/p>\n

bajo voltaje<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    \n
  1. Cuando el Bater\u00eda de Litio<\/a> Cuando se empaqueta, se produce una falla de cortocircuito entre la tira de metal y la pel\u00edcula de aluminio y pl\u00e1stico, de modo que cuando se calienta (aproximadamente 140 \u00b0 C) y la pel\u00edcula de aluminio y pl\u00e1stico se funde en caliente y se sella, se producen repentinamente fugas.<\/span><\/li>\n
  2. Fallos de cortocircuito en la estructura externa del litio. bater\u00eda<\/a>, como una gran cantidad de bater\u00edas derribadas, fallas de cortocircuito donde las pesta\u00f1as se superponen entre s\u00ed y las pesta\u00f1as positivas y negativas de la bater\u00eda de litio est\u00e1n sujetas en el mismo lado cuando la bater\u00eda de litio se coloca en el gabinete.<\/span><\/li>\n
  3. Litio Fallo de cortocircuito interno de la bater\u00eda.<\/a>, o falla de microcortocircuito, como por ejemplo: una rebaba en los electrodos positivo y negativo toca la falla de cortocircuito a trav\u00e9s del papel separador, el papel separador no envuelve la pieza polar o simplemente est\u00e1 al ras con la pieza polar, lo que resulta en caso de fallo por cortocircuito, etc.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n

    (4) Mayor resistencia interna<\/span><\/h3>\n

    Un aumento en la resistencia interna de un La bater\u00eda de litio ir\u00e1 acompa\u00f1ada de problemas de falla, como una disminuci\u00f3n de la energ\u00eda.<\/a> densidad, una disminuci\u00f3n en el voltaje y la potencia, y la generaci\u00f3n de calor de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

    Los principales factores que conducen al aumento de la resistencia interna de las bater\u00edas de iones de litio se dividen en materiales clave de la bater\u00eda y el entorno en el que se utiliza la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

    Principal<\/b><\/strong>\u00a0materiales de la bater\u00eda<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Incluyendo microfisuras y fragmentaci\u00f3n de materiales de electrodos positivos, destrucci\u00f3n de materiales de electrodos negativos y espesor excesivo de SEI en la superficie, envejecimiento del electrolito, desprendimiento de materiales activos de los colectores de corriente, contacto deficiente entre materiales activos y aditivos conductores (incluida la p\u00e9rdida de aditivos conductores) , cavidades de contracci\u00f3n del diafragma bloqueadas, soldadura anormal de las pesta\u00f1as de la bater\u00eda, etc.<\/span><\/p>\n

    Entorno de uso de la bater\u00eda<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Temperatura ambiente alta\/baja, sobrecarga y sobredescarga, alta velocidad de carga y descarga, proceso de fabricaci\u00f3n y estructura de dise\u00f1o de la bater\u00eda, etc.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    (5) Efecto de la temperatura<\/span><\/h3>\n

    Funcionamiento a baja temperatura<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    A medida que baja la temperatura, las reacciones qu\u00edmicas dentro de la bater\u00eda se ralentizan, lo que da como resultado una reducci\u00f3n en la capacidad de carga de corriente y el manejo de energ\u00eda.<\/span><\/p>\n

    Esto puede hacer que los electrodos no puedan soportar una corriente excesiva y provocar la galvanoplastia del \u00e1nodo, lo que resulta en una p\u00e9rdida de capacidad irreversible.<\/span><\/p>\n

    H<\/b><\/strong>trabajo a alta temperatura<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Trabajar a altas temperaturas puede ser un trabajo arriesgado, ya que tiene el potencial de causar da\u00f1os a la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

    Sin embargo, el uso del efecto Arrhenius permite una mayor potencia de salida de la celda de la bater\u00eda, pero la mayor corriente da como resultado una mayor tasa de disipaci\u00f3n de calor.<\/span><\/p>\n

    Los niveles de alta temperatura resultantes pueden provocar un desbordamiento t\u00e9rmico si no se toman a tiempo las medidas de enfriamiento adecuadas.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    (6) Problema de consistencia<\/span><\/h3>\n

    Durante el uso de bater\u00edas, las bater\u00edas a menudo se usan en serie, en paralelo o en combinaci\u00f3n para construir paquetes de bater\u00edas.<\/span><\/p>\n

    En la construcci\u00f3n de un paquete de bater\u00edas, cuando la resistencia interna y la capacidad de las bater\u00edas son inconsistentes, una bater\u00eda o un bloque paralelo dentro del paquete de bater\u00edas se cargar\u00e1 con sobretensi\u00f3n y se descargar\u00e1 con baja tensi\u00f3n durante el proceso de carga o descarga. Esto conduce a problemas de seguridad relacionados.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    (7) Fuga t\u00e9rmica<\/span><\/h3>\n

    Fuga t\u00e9rmica significa que la temperatura local o general dentro de la bater\u00eda de iones de litio aumenta r\u00e1pidamente, y el calor no se puede disipar a tiempo, y se acumula una gran cantidad de calor en el interior, lo que hace que la temperatura supere el umbral de seguridad de la bater\u00eda de iones de litio. bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

    En casos extremos, la temperatura de un La bater\u00eda de litio puede activarse.<\/a> materiales combustibles en su composici\u00f3n y provocar un incendio o una explosi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

    Los factores que inducen la fuga t\u00e9rmica de las bater\u00edas de litio son condiciones de funcionamiento anormales, a saber, abuso, cortocircuito, alta velocidad, alta temperatura, extrusi\u00f3n y acupuntura.<\/span><\/p>\n

    \"Heat

    (Liberaci\u00f3n de calor de diferentes reacciones dentro de la bater\u00eda)<\/span><\/p><\/div>\n

    (8) Cortocircuito interno<\/span><\/h3>\n

    Los cortocircuitos internos a menudo provocan la autodescarga de las bater\u00edas de iones de litio, la disminuci\u00f3n de la capacidad, la fuga t\u00e9rmica local y los accidentes de seguridad.<\/span><\/p>\n

    Cortocircuito entre colectores de corriente de cobre\/aluminio<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Es causado por objetos extra\u00f1os de metal sin recortar que perforan el separador o los electrodos durante la producci\u00f3n o el uso de la bater\u00eda, y el desplazamiento de piezas polares o leng\u00fcetas en el paquete de la bater\u00eda, lo que hace que los colectores de corriente positiva y negativa entren en contacto.<\/span><\/p>\n

    Cortocircuito por falla del diafragma<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    El envejecimiento del diafragma, el colapso del diafragma, la corrosi\u00f3n del diafragma, etc. pueden provocar la falla del diafragma.<\/span><\/p>\n

    El separador averiado pierde su aislamiento electr\u00f3nico o el espacio se vuelve m\u00e1s grande, de modo que los electrodos positivo y negativo est\u00e1n en microcontacto, y luego habr\u00e1 un calentamiento local severo. La carga y descarga continua se extender\u00e1 a los alrededores, lo que provocar\u00e1 una fuga t\u00e9rmica.<\/span><\/p>\n

    Las impurezas causan cortocircuito<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Si las impurezas de metales de transici\u00f3n en la suspensi\u00f3n del electrodo positivo no se eliminan por completo, se perforar\u00e1 el separador o se formar\u00e1n dendritas de litio en el electrodo negativo, lo que provocar\u00e1 un cortocircuito interno.<\/span><\/p>\n

    Cortocircuito causado por dendritas de litio<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Aparecer\u00e1n dendritas de litio donde la carga local es desigual durante el ciclo largo, y las dendritas penetran en el separador y provocan un cortocircuito interno.<\/span><\/p>\n

    En el proceso de dise\u00f1o y fabricaci\u00f3n de la bater\u00eda o ensamblaje del paquete de bater\u00edas, un dise\u00f1o irrazonable o una presi\u00f3n local excesiva tambi\u00e9n provocar\u00e1n un cortocircuito interno. Bajo la inducci\u00f3n de sobrecarga de la bater\u00eda y sobredescarga<\/a>, tambi\u00e9n se producir\u00e1 un cortocircuito interno.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    (9) Flatulencia<\/span><\/h3>\n

    El fen\u00f3meno de producci\u00f3n de gas que ocurre cuando se consume el electrolito para formar una pel\u00edcula SEI estable durante el proceso de formaci\u00f3n de la bater\u00eda es la producci\u00f3n normal de gas.<\/span><\/p>\n

    Sin embargo, fen\u00f3menos como el consumo excesivo de electrolito para liberar gas o material de electrodo positivo para liberar ox\u00edgeno son desgasificaci\u00f3n anormal.<\/span><\/p>\n

    A menudo se producen flatulencias en las bater\u00edas de bolsa, lo que provocar\u00e1 una presi\u00f3n interna excesiva y deformaci\u00f3n de la bater\u00eda, romper\u00e1 la pel\u00edcula de aluminio del paquete y problemas de contacto con las celdas internas.<\/span><\/p>\n

    \"Gas

    (An\u00e1lisis de composici\u00f3n de gases de c\u00e9lulas sanas y c\u00e9lulas fallidas)<\/span><\/p><\/div>\n

    La cantidad m\u00ednima de agua en el electrolito o el material activo del electrodo no se ha secado, lo que da como resultado la descomposici\u00f3n de la sal de litio en el electrolito para producir HF, que corroe el colector de corriente Al y destruye el aglutinante para producir hidr\u00f3geno.<\/span><\/p>\n

    La descomposici\u00f3n electroqu\u00edmica de \u00e9steres o \u00e9teres c\u00edclicos\/de cadena en el electrolito causada por un rango de voltaje inadecuado producir\u00e1 C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, CO2, etc.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    (10) Precipitaci\u00f3n de litio<\/span><\/h3>\n

    La precipitaci\u00f3n de litio es la precipitaci\u00f3n de litio met\u00e1lico en la superficie del electrodo negativo de la bater\u00eda, que es un fen\u00f3meno com\u00fan de falla por envejecimiento de las bater\u00edas de litio.<\/span><\/p>\n

    La precipitaci\u00f3n de litio reducir\u00e1 el litio activo. iones dentro de la bater\u00eda<\/a>, provocan fallas de capacidad y forman dendritas que perforan el separador, lo que genera una corriente y calor locales excesivos y, en \u00faltima instancia, genera problemas de seguridad de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    \u00bfD\u00f3nde est\u00e1 la dificultad del an\u00e1lisis de fallas?<\/span><\/h2>\n

    Dificultad 1:<\/b><\/strong>\u00a0No existe una correspondencia uno a uno simple entre los fen\u00f3menos de falla y las causas de falla.<\/span><\/p>\n

    El mismo fen\u00f3meno de falla puede ser causado por diferentes causas de falla. Por lo tanto, no es necesario utilizar una sola causa de falla para describir y analizar la falla.<\/span><\/p>\n

    Para ser correcto, es necesario analizar el peso de impacto y la relaci\u00f3n primaria y secundaria de varias causas de falla en una determinada etapa desde una perspectiva cuantitativa, para evaluar con precisi\u00f3n la bater\u00eda defectuosa y proponer medidas razonables de manera espec\u00edfica.<\/span><\/p>\n

    Dificultad<\/b> 2: <\/b><\/strong>La compleja y cambiante composici\u00f3n del sistema, el proceso de preparaci\u00f3n y el entorno de aplicaci\u00f3n de Las bater\u00edas de litio han planteado desaf\u00edos.<\/a> a su an\u00e1lisis de fallo<\/b>.<\/span><\/p>\n

    El Bater\u00eda de Litio<\/a> En s\u00ed mismo pertenece a la caja gris (sistema gris) en la cibern\u00e9tica moderna, es decir, su mecanismo interno de cambio f\u00edsico y qu\u00edmico y sus procesos termodin\u00e1micos y cin\u00e9ticos no se comprenden completamente.<\/span><\/p>\n

    En el proceso de fabricacion de baterias de litio<\/a>, hay muchos tipos de procesos. Si el dise\u00f1o de un determinado par\u00e1metro de cualquier proceso no es razonable, se reflejar\u00e1 en el rendimiento de las bater\u00edas de litio.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    4 pasos para la falla de la bater\u00eda de litio<\/span><\/h2>\n

    En resumen, aprendimos que la causa de la falla de la bater\u00eda a menudo no se debe a un solo error. Por lo general, la falla de la bater\u00eda evoluciona a trav\u00e9s de 4 etapas.<\/span><\/p>\n

    (1) Abuso<\/span><\/h3>\n

    Una bater\u00eda saludable falla, generalmente debido a un uso inadecuado.<\/span><\/p>\n

    abuso el\u00e9ctrico<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Se refiere a sobrecargas, cortocircuitos, exceso del consumo de corriente nominal de descarga o incluso instalaci\u00f3n con polaridad inversa.<\/span><\/p>\n

    Sin embargo, si est\u00e1 equipado con un BMS inteligente para monitorear el rendimiento y el estado de la bater\u00eda en cualquier momento, puede prevenir de manera efectiva que ocurran tales problemas.<\/span><\/p>\n

    Este da\u00f1o a menudo se puede prevenir con una p\u00e9rdida y esfuerzo m\u00ednimos al implementar las medidas de protecci\u00f3n adecuadas antes de que ocurra un evento de abuso el\u00e9ctrico importante.<\/span><\/p>\n

    Da\u00f1o externo<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Se refiere a causar da\u00f1os f\u00edsicos al dispositivo, incluido doblar o torcer repetidamente la bater\u00eda, dejar caer, perforar o da\u00f1ar de otro modo la carcasa que contiene la bater\u00eda. Bater\u00eda de Litio<\/a>, etc.<\/span><\/p>\n

    Debido a la alta reactividad del litio, todos estos tipos de da\u00f1os mec\u00e1nicos pueden tener consecuencias catastr\u00f3ficas.<\/span><\/p>\n

    Bajo un impacto o presi\u00f3n extrema, el litio puede liberar suficiente energ\u00eda para iniciar un incendio y provocar una explosi\u00f3n, alcanzando temperaturas superiores a los 1800 \u00b0F.<\/span><\/p>\n

    Por seguridad, bater\u00edas de litio<\/a> Siempre debe manipularse con cuidado e inspeccionarse peri\u00f3dicamente para detectar cualquier signo de da\u00f1o externo antes de su uso.<\/span><\/p>\n

    \"Lithium<\/span><\/p>\n

    mi<\/b><\/strong>temperatura extrema<\/b><\/strong><\/span><\/p>\n

    Se refiere a bater\u00edas de litio expuestas a altas temperaturas o ambientes fr\u00edos durante mucho tiempo.<\/span><\/p>\n

    Las bater\u00edas de iones de litio pueden ser propensas a fallar si se almacenan a temperaturas superiores a 32 \u00b0C (90 \u00b0F) relativamente moderadas o inferiores a 0 \u00b0C (32 \u00b0F).<\/span><\/p>\n

    Una bater\u00eda que est\u00e1 demasiado caliente experimentar\u00e1 una p\u00e9rdida gradual de capacidad, mientras que una bater\u00eda que est\u00e1 demasiado fr\u00eda puede causar una "falla grave" que impide que arranque correctamente.<\/span><\/p>\n

    Para evitar tales problemas, las bater\u00edas de litio deben almacenarse idealmente en un entorno climatizado optimizado para la seguridad y la longevidad de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n

    (2) Flatulencia<\/span><\/h3>\n

    Bater\u00edas de litio<\/a> Se utilizan com\u00fanmente para almacenar energ\u00eda debido a su alta capacidad y confiabilidad.<\/span><\/p>\n

    La desgasificaci\u00f3n ocurre cuando el litio Los iones se mueven desde el \u00e1nodo de una bater\u00eda de litio.<\/a> durante la carga y liberan gas, provocando un aumento de presi\u00f3n dentro de la bater\u00eda. La presi\u00f3n puede llegar a ser tan grande que puede provocar que bater\u00eda de litio<\/a> las rejillas de ventilaci\u00f3n y las cubiertas se desprendan o incluso se agrieten.<\/span><\/p>\n

    Esta desgasificaci\u00f3n puede provocar eventos catastr\u00f3ficos, como incendios o explosiones, si las bater\u00edas de litio se sobrecargan o se exponen a temperaturas superiores a sus l\u00edmites t\u00e9rmicos.<\/span><\/p>\n

    (3) Generaci\u00f3n de humo<\/span><\/h3>\n

    Si comienza a formarse humo, indica una fuga t\u00e9rmica, una etapa en la que la bater\u00eda puede progresar r\u00e1pidamente a un estado peligroso.<\/span><\/p>\n

    Existe una alta probabilidad de que provoque un incendio o una ruptura del material y, finalmente, la bater\u00eda falle. Esta amenaza t\u00e9rmica puede propagarse f\u00e1cilmente a otros equipos cercanos si no se toman precauciones de inmediato.<\/span><\/p>\n

    \"Smoke<\/span><\/p>\n

    (4) fuego<\/span><\/h3>\n

    Cuando una celda de bater\u00eda alcanza una fuga t\u00e9rmica, puede generar su propia energ\u00eda y agregar calor mientras se quema. Entonces, desde la etapa 3 y la etapa 4 generalmente suceden en estrecha sucesi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

    Adem\u00e1s, debido a la presencia de electrodos de \u00f3xido de metal en las bater\u00edas de iones de litio, que generan ox\u00edgeno durante el proceso de descomposici\u00f3n, los incendios pueden propagarse r\u00e1pidamente a m\u00faltiples celdas en un paquete de bater\u00edas, lo que resulta en un gran evento peligroso.<\/span><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    \u00bfC\u00f3mo reemplazar una bater\u00eda da\u00f1ada?<\/span><\/h2>\n

    Reemplazar una bater\u00eda da\u00f1ada puede ser una tarea dif\u00edcil. Sin embargo, con las herramientas y los conocimientos adecuados, este proceso se puede completar f\u00e1cilmente y de forma segura.<\/span><\/p>\n

      \n
    1. En primer lugar, es importante asegurarse de que el \u00e1rea alrededor de la bater\u00eda da\u00f1ada est\u00e9 libre de obstrucciones y materiales inflamables.<\/span><\/li>\n
    2. Una vez hecho esto, desconecte todos los cables o alambres conectados a la bater\u00eda antes de sacarla de su alojamiento.<\/span><\/li>\n
    3. El siguiente paso consiste en quitar la cubierta protectora de la bater\u00eda nueva antes de insertarla en el espacio designado.<\/span><\/li>\n
    4. Despu\u00e9s de fijar firmemente todas las conexiones y asegurarlas con abrazaderas si es necesario, inspeccione si hay signos de fugas o corrosi\u00f3n antes de volver a colocar la cubierta sobre los puntos de conexi\u00f3n.<\/span><\/li>\n
    5. Finalmente, se deben realizar pruebas para asegurarse de que todo est\u00e9 funcionando correctamente.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n

      \u00a0<\/p>\n

      Causas del incendio de las bater\u00edas de iones de litio<\/span><\/h2>\n

      \"lifepo4<\/span><\/p>\n

      Las bater\u00edas de iones de litio se utilizan ampliamente en muchos productos electr\u00f3nicos de consumo; sin embargo, el riesgo de que se incendien es un grave problema de seguridad.<\/span><\/p>\n

      Aunque podr\u00eda haber varios otros factores que contribuyen a estas fallas, los m\u00e1s comunes incluyen:<\/span><\/p>\n