Comprensión do risco explosivo das baterías de ión-litio de polímero

Segundo o tipo de electrólito utilizado, as baterías de iones de litio clasifícanse en baterías de iones de litio líquido (LIB) e baterías de iones de litio de polímero (PLB), tamén coñecidas como baterías de iones de litio de plástico.

Os PLB usan os mesmos materiais de ánodo e cátodo que as baterías líquidas de ión-litio, incluíndo óxido de cobalto de litio, óxido de manganeso de litio, materiais ternarios e fosfato de ferro de litio para o cátodo e grafito para o ánodo. A diferenza principal reside no electrólito utilizado: os PLB substitúen o electrólito líquido por un electrólito de polímero sólido, que pode ser "seco" ou "similar a un xel". A maioría dos PLB actualmente usan un electrólito de xel de polímero.

Agora, xorde a pregunta: as baterías de polímero de iones de litio realmente explotan? Dado o seu pequeno tamaño e peso lixeiro, os PLB úsanse amplamente en portátiles, teléfonos intelixentes e outros dispositivos electrónicos portátiles. Con estes dispositivos transportados a miúdo, a súa seguridade é primordial. Entón, ¿que tan fiable é a seguridade dos PLB e teñen un risco de explosión?

1. Os PLB usan un electrólito tipo xel, diferente do electrólito líquido das baterías de ión-litio. Este electrólito tipo xel non ferve nin produce grandes cantidades de gas, eliminando así a posibilidade de explosións violentas.
2. As baterías de litio adoitan vir cunha placa de protección e unha liña antiexplosión por seguridade. Non obstante, a súa eficacia pode verse limitada en moitas situacións.
3. Os PLB usan envases flexibles de plástico de aluminio, en oposición á carcasa metálica das células líquidas. En caso de problemas de seguridade, tenden a incharse en lugar de explotar.
4. O PVDF, como material de armazón para PLB, ten un excelente rendemento.

Precaucións de seguridade para os PLB:

• Curtocircuíto: causado por factores internos ou externos, moitas veces durante a carga. A mala conexión entre as placas da batería tamén pode provocar curtocircuítos. Aínda que a maioría das baterías de ión-litio veñen con circuítos de protección e liñas antiexplosión, poden non ser sempre eficaces.
• Sobrecarga: se un PLB se carga cunha tensión demasiado alta durante demasiado tempo, pode provocar un sobreenriquecido interno e unha acumulación de presión, o que provoca expansión e ruptura. A sobrecarga e a descarga profunda tamén poden danar irreversiblemente a composición química da batería, afectando significativamente a súa vida útil.

O litio é moi reactivo e pode arder facilmente. Durante a carga e descarga, o quecemento continuo da batería e a expansión dos gases producidos poden aumentar a presión interna. Se a carcasa está danada, pode provocar fugas, incendios ou mesmo explosión. Non obstante, os PLB teñen máis probabilidades de incharse que de explotar.

Vantaxes dos PLB:

1. Alta tensión de traballo por cela.
2. Densidade de gran capacidade.
3. Autodescarga mínima.
4. Ciclo de vida longo, máis de 500 ciclos.
5. Sen efecto memoria.
6. Bo rendemento de seguridade, utilizando envases flexibles de plástico de aluminio.
7. Ultra delgado, pode caber en espazos do tamaño dunha tarxeta de crédito.
8. Lixeiro: non necesita carcasa metálica.
9. Maior capacidade en comparación coas baterías de litio de tamaño equivalente.
10. Baixa resistencia interna.
11. Excelentes características de descarga.
12. Deseño simplificado da placa de protección.

Desvantaxes dos PLB:

1. Alto custo de produción.
2. Necesidade de circuitos de protección.