Le batterie al litio sono comuni nei dispositivi di uso quotidiano come telefoni e tablet, offrendo prestazioni elevate ma presentando anche alcuni rischi. Recenti incidenti, come l'esplosione in Libano, hanno riacceso le preoccupazioni sulla sicurezza delle batterie al litio. Questo articolo analizza se le batterie al litio possono causare esplosioni e come prevenirle.
Cause di esplosioni delle batterie al litio
La maggior parte dei guasti delle batterie al litio sono causati da cortocircuiti o sovraccarichi. Un utilizzo corretto puòprolungare la durata della batteriae ridurre i rischi. Quando si verificano cortocircuiti, una corrente elevata genera calore localizzato, innescando reazioni tra l'elettrodo negativo e l'elettrolita. Se la temperatura raggiunge circa 200 °C, la struttura cristallina degli ossidi metallici nell'elettrodo positivo può collassare e rilasciare ossigeno, aumentando ulteriormente la produzione di calore. Questo processo, noto come "runaway termico", può portare a un'esplosione.
È normale che le batterie al litio si surriscaldino?
Sì, è normale che le batterie al litio generino calore durante la carica e la scarica, poiché le reazioni chimiche al loro interno immagazzinano o rilasciano corrente. Tuttavia, le temperature dovrebbero rimanere al di sotto dei 60 °C. Oltre questa temperatura, le prestazioni della batteria diminuiscono e temperature estreme possono innescare fenomeni di runaway termico.
Come ridurre il rischio di esplosioni delle batterie al litio?
Utilizzare batterie con BMS:Un sistema di gestione della batteria (BMS) monitora lo stato della batteria, prevenendone il sovraccarico o la scarica eccessiva. Alcuni sistemi BMS interrompono la corrente se le temperature superano i limiti di sicurezza.
Evitare batterie modificate:L'opzione migliore per sostituire una batteria è utilizzare la versione originale del produttore, poiché le batterie modificate possono presentare rischi come perdite o squilibri di tensione.
Acquista batterie certificate:Le batterie certificate devono superare i controlli di sicurezza prima di essere immesse sul mercato, riducendo la probabilità di guasti. Assicuratevi che le batterie siano conformi alle normative locali.
Sostituire le batterie obsolete:Con il tempo, le batterie al litio si degradano e possono sviluppare dendriti di litio, che possono causare cortocircuiti interni e surriscaldamento. Se questi dendriti si accumulano, possono causare l'esplosione della batteria.
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Come controllare le batterie al litio?
Controllare l'aspetto della batteria
Ispezionare le batterie al litio dall'aspetto è uno dei metodi più efficaci. Ad esempio,il rigonfiamento delle batterie ai polimeri di litioe le ammaccature sulle batterie cilindriche agli ioni di litio sono tutti segnali che precedono il verificarsi di un pericolo.
Controllare la tensione della batteria.
Per le batterie che non sono state utilizzate per lungo tempo, è possibile utilizzare un multimetro per controllare attentamente la tensione della batteria e assicurarsi che rientri nell'intervallo di sicurezza. Prendendo come esempio la batteria ternaria con ossido di nichel-cobalto-manganese ed elettrodo negativo in grafite, quando la tensione di carica della batteria è superiore a 4,2 V, il pericolo si presenta anche in modo discreto. Maggiore è la tensione, maggiore è il pericolo. Infatti, quando la tensione è superiore a 4,2 V, il numero di atomi di litio nel materiale dell'elettrodo positivo diminuisce. Se si continua a caricare, gli ioni di litio reagiranno con gli elettroni sulla superficie dell'elettrodo negativo per generare litio metallico, ovvero dendriti. Questi dendriti perforeranno il diaframma e cortocircuiteranno gli elettrodi positivo e negativo. La sovraccarica aumenterà anche la temperatura. Quando la temperatura supera i 180 °C, l'elettrolita si decomporrà, producendo una grande quantità di gas e calore e l'involucro si espanderà. Dopo la rottura, l'ossigeno entrerà e reagirà violentemente con il litio metallico ed esploderà.
Osservare lo stato di funzionamento della batteria.
Quando si utilizza una batteria al litio, osservare se produce temperature e rumori anomali. Di solito, le batterie al litio sono molto silenziose durante il funzionamento. Quando le batterie al litio funzionano normalmente, la temperatura viene solitamente mantenuta tra 20 °C e 45 °C. In questo intervallo, la reazione chimica della batteria è più stabile e le prestazioni e la durata sono garantite. In caso di anomalie, prestare attenzione.
Conclusione
Le esplosioni delle batterie al litio non sono comuni, ma sono estremamente pericolose. Riconoscerne in anticipo le cause può aiutarci a ridurre le probabilità di incorrere in rischi e a evitarli. Se cercate un produttore di batterie al litio qualificato e affidabile, contattare PKNERGY vi farà risparmiare molto tempo.
https://www.pknergy.com/news/perche-la-batteria-lipo-si-gonfia
Data di pubblicazione: 19 settembre 2024