Nøgle takeaways:
- Overopladning, fysisk skade, fremstillingsdefekter og ekstreme temperaturer er primære årsager til lithiumbatterilækager.
- Korrekt opbevaring ved hjælp af den rigtige oplader, regelmæssige inspektioner og omhyggelig håndtering kan forhindre lækager.
- Umiddelbar indeslutning, sikker bortskaffelse og oprydning er vigtig, hvis der opstår en lækage.
Lithium batterier kan lække væsker, hvis deres interne komponenter blive beskadiget. Imidlertid har moderne lithiumbatterier flere beskyttelsesforanstaltninger og er meget usandsynlige at lække under normal brug. Med korrekt håndtering er lithiumbatterilækager ret sjældne.
Hvad får lithiumbatterier til at lække?
Overopladning
En af de mest almindelige årsager til lithiumbatterilækager er overopladning. Når et lithium-ion-batteri oplades forbi sin maksimale spændingskapacitet, begynder elektrolytvæsken inde at bryde sammen og nedbrydes. Denne elektrolyt nedbrydningsreaktion producerer gasformige biprodukter, der opbygger tryk i det forseglede batterihus.
Når interne tryk monteres, kan de sæler og sikkerhedsmekanismer, der er designet til at indeholde elektrolytten, begynde at mislykkes. Med nok trykopbygning kan elektrolytvæsken i det væsentlige blive presset ud gennem ethvert svagt punkt eller mikro-fraktur i batteriets hus.
Overopladning genererer også overskydende varme, hvilket fremskynder nedbrydningen af elektrolyt til gasformige forbindelser. Så høje spændinger kombineret med varme multiplicerer hurtigt det indre tryk.
Brug af den forkerte oplader eller forlader et lithiumbatteri tilsluttet og opladning kontinuerligt godt forbi 100% er almindelige årsager til overopladning. Smarte opladere holder op med at anvende strøm, når batteriet er fuldt opladet, men stumme opladere hælder fortsat i elektroner. Denne elektronindstrømning uden sted for dem at gå er det, der fører til elektrolyt nedbrydning og eventuel lækage.
Lithium -batteripakker med smarte batteristyringssystemer er i stand til at overvåge spænding i individuelle celler og forhindrer overopladning. Dette gør en fuld pakke lækage langt mindre tilbøjelig end et overbelastet enkelt løst batteri. Det er stadig vigtigt at bruge velrenommerede mærkenavnebatterier og de rette opladere til dem for at undgå at overskride deres maksimale spændingstærskel.
Fysisk skade
Enhver form for fysisk skade på det udvendige hus på et lithiumbatteri kan resultere i lækager. At droppe, knuse, punktering eller på anden måde mekanisk misbruge et batteri fører ofte til intern skade, der får elektrolytvæske til at lække ud.
Lithiumbatterier har interne adskillelser mellem de positive og negative elektroder. Disse separatorer forhindrer elektroderne fra at skabe kontakt og kort cirkulere batteriet. Imidlertid kan overdreven fysiske påvirkninger bryde disse separatorer og lade katoden og anodefolier røre ved.
Når elektroderne kontakter hinanden direkte, skaber det intens varme på kontaktpunktet. Denne varme kan starte termisk løbsk og fremskynde eksotermiske kemiske reaktioner, der producerer gasser. Batteriet balloner hurtigt op fra gastrykket. På samme tid producerer den lokale smeltning af elektroder åbninger til trykgasser for at flygte sammen med elektrolytvæske.
Selv hvis batteriet ikke er hårdt knust, kan små punkteringer til huset fra skarpe genstande give elektrolytten en direkte flugtvej. Når huset er kompromitteret fra påvirkning, vibrationer, hævelse eller punkteringer, har elektrolytten en vej til gradvist at sive ud over tid.
Lithiumbatterier skal håndteres med omhu for at forhindre dråber, kollisioner eller piercinger. Mens foringsrøret er stift, kan det ikke modstå overdreven direkte kraft. Forebyggelse er afgørende, da fysisk batteriskade næsten altid resulterer i lækage.
Fremstillingsdefekter
Mens sjælden, ufuldkommen fremstilling kan resultere i mikroskopiske mangler i batterihuset eller interne separatorer, der forårsager lækager over tid. Batterikomponenterne gennemgår streng kvalitetskontrol, men en lille procentdel af defekte enheder vil uundgåeligt komme igennem.
Tiny pinhole lækker i et lithiumbatteri's hus er vanskelige at detektere, men kan lade elektrolytvæske langsomt sive ud, mens den er i brug. Disse pinholes kan dannes fra upræcist sammenføjede kabinetlag eller forurenende stoffer, der indlejrer i foringsrøret under produktionen. Ligeledes kan ufuldkomne tætninger omkring terminaler, mikrofrakturer fra stress og ufuldstændige isoleringslag opstå.
Forurenende stoffer introduceret under Fremstillingsproces Kan også forårsage defekter mellem elektroder. Stray -mikroskopiske metalpartikler er mest problematiske, potentielt stikke huller i interne separatorer. Dendrites eller “metal whiskers” Kan gradvist vokse over brugscyklusser og trænge ind i adskillelsesbarrieren.
Mens eksotiske fejl, kan visse forurenende stoffer eller kemiske reaktioner med elektroder producere et ætsende biprodukt. Dette kan langsomt spise væk ved huset eller separatormaterialet og udvide mangler, indtil elektrolyt lækker igennem.
Strenge kvalitetskontrolprocesser sigter mod at minimere fremstillingsdefekter gennem visuel og funktionel test. Imidlertid glider sjældne mangler igennem og forårsager lækager eller tidlig fiasko kun uger eller måneder ind i et batteris liv. Anerkendte producenter Støttet af garantier er det bedste valg til at minimere risici.
Ekstreme temperaturer
At udsætte lithiumbatterier for meget høje eller meget lave temperaturer kan øge chancerne for en lækage. Elektrolytvæsken inde i batteriet er designet til at fungere ved normale omgivelsestemperaturer. Overstiger ca. 140 ° F eller går under 35 ° F skubber elektrolytopløsningen uden for dens stabile driftsområde.
Ved meget lave temperaturer kan elektrolytopløsningen fryse og udvide og opbygge trykket i huset. Dette kan medføre, at tætninger og sikkerhedsmekanismer mislykkes. Skønt sjældne, nogle elektrolytblandinger, der fryser til en solid faseændringsoplevelsesvolumenudvidelse, som også understreger batterivæggene.
Høje temperaturer er endnu mere problematiske. Når batterier kommer over 140 ° F, begynder elektrolytten at termisk nedbrydes i gasformige forbindelser. Denne eksponentielt accelererer, når temperaturerne fortsætter med at stige. De ekspanderende varme gasser bygger hurtigt tryk, indtil foringsrøret sprænger.
Bilde lithiumbatterier af lav kvalitet er mest tilbøjelige til at lække og endda fange ild, når de udsættes for ekstreme temperaturer inde i et varmt eller koldt køretøj. Men selv kvalitetsbatterier udgør en vis risiko, hvis frysning eller overophedningsbetingelser vedvarer.
Lithiumbatterier, der er tilbage i biler i løbet af sommervarmebølger eller vinterdybe frysninger, er på den højeste risiko for temperaturrelateret fiasko. Opbevaring af batterier mellem 40 ° F og 80 ° F minimerer enhver chance for temperaturinducerede lækager.
Sådan fortæller du, om dit lithiumbatteri lækker
Synlig lækage eller deformation
Den mest åbenlyse indikator på, at et lithiumbatteri lækker, er synlige pletter, samlingsvæske eller krystalliserede aflejringer omkring batteriet eller enhedens batterirum. Dette ledsages ofte af en skarp, vinegary lugt fra elektrolytopløsningen, der lækker ud. Enhver vådhed, klæbrighed eller hvid krystallinsk opbygning omkring et lithiumbatteri indikerer næsten helt sikkert, at det har sprunget en stor lækage.
Ligeledes, hvis et lithiumbatteri er mærkbart balloneret, hævet eller forvrænget i form, betyder det, at gasformige tryk har opbygget internt og kompromitteret huset. Deformationen er forårsaget af ekspanderende gas fra elektrolyt nedbrydning, der sprænger interne separatorer. Når batterisagens form ændres, følger større overtrædelser, der tillader synlig væskelækage, typisk kort efter.
Vakuumdetektionstest
Enheder, der er kendt som lækningsdetektorer, kan identificere meget langsomme batterilækager, før enhver synlig elektrolyt er sluppet væk. Disse enheder bruger vakuumtryk og en gassensor til at detektere infinitesimale mængder elektrolytdamp udsendt gennem mikroskopiske kabinetbrud.
Det mistænkte batteri anbringes i et forseglet testkammer, der derefter evakueres af luft, hvilket skaber et vakuum. Med det kontrollerede vakuum på plads, vil enhver gasser, der lækker fra endda et lille pinhole i batteriet, blive suget ud af overtrædelsen. Lækningsdetektorens gassensor kan detektere minutspor af disse fordampede elektrolytforbindelser.
Et korrekt fungerende batteri udsender ingen gasser, når de udsættes for en vakuumtest. Men mangler som mikroskopiske pinholes, brudte sæler eller små huller i koldt svejsede foringsfuger vil tillade indeholdte gasser at blive trukket ud af batteriet. Lækningsdetektoren alarmerer, når dens sensor henter noget over forventede baseline luftbestanddele.
Detektion af vakuumlækage tillader derfor at identificere batterier med tidsstadigningssvigt, før nok elektrolyt er lækket til at være synlig. De kan udskiftes proaktivt, før der opstår større lækage og enhedsskader. Vakuumtest kræver dog specialudstyr, der ikke er let tilgængeligt for forbrugerne.
Detektion af lækage stof
Der er udviklet specialiserede væskeaktenter og teststrimler til at detektere lithiumbatteriforseglingsfejl, før lækager er synlige. Disse lækagedetektionsvæsker indeholder forbindelser, der reagerer med lithiumbatterielektrolyt. Når væsken kommer i kontakt med lige små mængder elektrolytdamp eller fugt, ændrer den farve.
For at bruge lækagedetekteringsvæske fjernes et batteri fra en anordning, og væsken påføres omkring sømlinjerne og terminalforbindelserne med en pind. Hvis væsken skifter farve, indikerer det, at elektrolytforbindelser slipper ud gennem mikroskopiske overtrædelser.
Teststrimler fungerer på lignende måde, men er mættet med den elektrolytreaktive forbindelse snarere end i flydende form. Strimlerne udslettes simpelthen mod batterisømmene og terminalerne, og enhver farveændring betyder lækage.
Dette tillader bekræftelse af tætningssvigt, selv når beløb, der lækker, er utilstrækkelige til at se. Det tilvejebringer en metode til at identificere defekte batterier inden synlige lækagefaser. Imidlertid er lækagedetektionsvæsker og strimler ikke bredt tilgængelige for gennemsnitlige forbrugere. De kræver distribution gennem specialbatteri- eller elektronikleverandører.
Selvom det ikke er så følsomme som vakuummetoder, giver eksternt stofdetektion en tilgængelig måde at kontrollere batterier for tidlige fejl, før større lækage forekommer og fører til enhedsskade. Dette tillader proaktiv udskiftning af defekte enheder.
Hvad skal man gøre, hvis dit lithiumbatteri lækker
Umiddelbare førstehjælpsforanstaltninger
Hvis du opdager et lithiumbatteri, der er synligt lækkende, skal du tage forholdsregler for at undgå direkte kontakt med elektrolytten og indeholder spildte væsker. Elektrolytopløsningen kan være ætsende og irriterende for øjne og hud, så bær handsker og øjenbeskyttelse, når du håndterer et lækkende batteri.
Brug absorberende og isolerende materialer såsom sand, vermiculite eller kitty kuld til at opsuge enhver samlet eller flydende elektrolyt. Papirhåndklæder eller klude kan også bruges til at absorbere lækager, men sørg for at bortskaffe dem straks. Undgå at bruge klud eller porøse materialer, der holder elektrolyt mod overflader.
Indeholder det lækkende batteri i en robust forseglet taske eller plastbeholder for at forhindre, at yderligere spild eller dampe undgår. En lækagesikker fareopbevaringspose designet til spild er ideel. Flyt det indeholdte batteri udendørs, hvis det er muligt, da ventilering af området vil hjælpe med at sprede alle irriterende dampe.
Det anbefales at ringe til et farligt materialeoprydningsbesætning til storskala lækager, hvor betydelig elektrolyt er sluppet væk. De har de rette neutraliserende midler og bortskaffelsesfaciliteter til at afhjælpe tung forurening. For mindre lækager kan du dog tage enkle skridt for at minimere farer inden korrekt bortskaffelse.
Langsigtet oprydning og forholdsregler
Når et lækkende batteri er sikkert indeholdt, skal du grundigt rengøre alle overflader, der kom i kontakt med undslået elektrolyt. Lithium -batterielektrolyt kan efterlade den korrosive rest, når de flygtige elementer fordamper.
Neutraliserende kemikalier designet til lithiumbatteriudslip skal bruges til at tørre berørte overflader i henhold til produktinstruktioner. Husholdningsvinegar kan også hjælpe med at neutralisere alkalisk elektrolytaflejringer. Vinegar bør imidlertid ikke skabe direkte kontakt med lithiummaterialer, da det kan udløse brændbar gasproduktion.
For enheder som telefoner eller bærbare computere skal du adskille indkapslingen og omhyggeligt rengøre eventuelle indvendige komponenter, som den lækkende væske måtte have nået. Batterier skal tilvejebringe elektrisk isolering, men hvis lækagen var ekstrem, anbefales brugen af isopropylalkohol og en antistatisk børste til rengøring af elektroniske plader. Tillad overflader at tørre fuldt ud, før de samler enheder efter en lækage.
Fremover skal du inspicere elektronikken for eventuelle tegn på skader, der måtte have fundet sted fra lækagen. Eventuelle funktionsdygtige komponenter, der er påvirket af eksponering af elektrolyt, vil sandsynligvis være nødt til udskiftning. Vær også opmærksom på enhver dvælende lugt, lyde af ny lækage eller unormal enhedsadfærd, der kan indikere uopløst batterilækage. En forurenet enhed kan have brug for professionel service eller udskiftning, hvis problemer vedvarer.
Hvornår skal du udskifte batteriet
Ethvert lithium-ion-batteri, der udviser synlig lækage, hævelse, deformation eller skade, kræver øjeblikkelig udskiftning. Batterier med elektrolyt, der aktivt slipper, skal straks fjernes fra enheder og kasseres korrekt. Disse synlige advarselsskilte betyder, at batteriet er blevet kompromitteret og sandsynligvis vedvarende interne kortslutninger eller komponentfejl.
Ligeledes skal lithiumbatterier, der mislykkes vakuum- eller stoflækageforsøg, udskiftes. Selv små lækager, der er påvist gennem disse metoder, kan signalere mangler, der sandsynligvis forværres til større lækage med mere brug. Tidlige fiaskoer fra fremstillingsdefekter berettiger også batteriudskiftning.
Ved multi-celle batteripakker kan hele pakken muligvis være nødt til udskiftning, hvis en enkelt celle lækket. Den spildte elektrolyt kan potentielt migrere mellem celler i et batterihus og forårsage uopdaget korrosionsskade. Lækager kompromitterer også de fysiske elektriske forbindelser mellem celler i en pakke. Udskiftning af hele pakken undgår fremtidige problemer.
Selvom ikke hvert batteri når slutningen af brugstid på grund af lækager, bør ethvert batteri, der udviser lækage, deformitet, mærkelig lugt eller unormale ydelsesegenskaber, trækker sig tilbage fra tjenesten. Tag ikke chancer for urolige batterier, der fører til farlige fiaskoer.
Forebyggelse af lithiumbatterilækager
Korrekt opbevaringsbetingelser
Opbevaring af lithium-ion-batterier korrekt er nøglen til at forhindre lækager eller skader, der kan føre til tætningsfejl. Ideelle opbevaringsbetingelser holder batterier mellem 40-80 ° F og undgår ekstreme temperaturer eller brede udsving.
Batterier skal opbevares på et tørt sted med minimal fugtighed. Fugt kan trænge ind i huset over lange opbevaringsperioder og forårsage intern korrosion. Direkte sollys eller varmekilder bør også undgås for at forhindre overophedning af batterier ud over deres sikre driftsområde.
For langtidsbatteriopbevaring, der overstiger en måned, hjælper isolerede containere eller temperaturreguleringsbokse med at bevare det ideelle 40-80 ° F-vindue. Silicagel -tørremiddelpakker kan også føjes til opbevaringscontainere for at kontrollere fugtigheden.
Batterier udlades lidt over tid, mens de er på opbevaring. Opbevaring af dem til omkring en 40% afgiftstilstand er optimal til at forhindre skader i fuld udledning eller overbelastning ved 100% opladning. Køleskabstemperaturer under 40 ° F anbefales ikke til lithium-ion-batterier på lang sigt.
At holde batterier i passivt temperaturstyrede miljøer og undgå fugt, ekstrem forkølelse eller intens varme minimerer risikoen for tætningsfejl og lækage over tid. Korrekt opbevaring er den første forsvarslinje mod lækager.
Undgå overopladning
En af de mest forebyggelige årsager til lithiumbatterilækage er overopladning. Opladning af batterier forbi deres maksimale spændingsvurdering opbygger internt tryk, der kan sprænge tætninger.
Det er vigtigt at bruge den rigtige oplader til den specifikke type lithiumbatteri og følge opladningsretningslinjer. Opladere til Li-ion-batterier har kredsløb til at stoppe opladningen, når de er fulde. Generiske eller uoverensstemmende opladere kan overoplades. Efterlad aldrig batterier, der oplades uden opsyn i længere perioder.
Fuldt opladede batterier skal straks fjernes fra opladere. For enheder som bærbare computere skal du undgå konstant at bruge dem, mens de er tilsluttet af opladere, når de først er opladet. Trickle -ladningen kan stadig gradvist overopkræve batteriet over tid.
Batteribeskyttelseskredsløb og “smart” Opladningsteknologi er meget forbedret for at forhindre overopladning, når det bruges korrekt. Men at købe kvalitet, mærkenavnebatterier og certificerede opladere er stadig vigtige. Anerkendte mærker er mindre tilbøjelige til at have defekter, der fører til overladning af lækagefejl.
Regelmæssige inspektioner
Med jævne mellemrum eller inspektion af lithiumbatterier kan hjælpe med at registrere tidlige tegn på skader eller mangler, der kan føre til lækager ned ad linjen. At give batterier en hurtig visuel og taktil inspektion månedligt er en god vane.
Se efter enhver mærkbar hævelse eller deformation i huset, da dette indikerer farlig gasopbygning og forestående fiasko. Kontroller også for misfarvning, buler, revner eller punkteringer, der kan kompromittere sæler. Tør batteriet ned og kig efter tegn på krystallinsk elektrolytaflejringer.
Brug også din næse. Giv batterier en lejlighedsvis sniff -test og vær opmærksom på enhver skarp eller vinegary lugt, der kan indikere et brud og lækage. Enhver detekteret off-gassing eller ulige lugt garanterer at udskifte et mistænkt batteri.
Selvom de ikke er idiotsikkert, giver regelmæssige inspektioner dig mulighed for at fange problemer i tidlige stadier før katastrofale fiaskoer. Overvågning af batterietilstand giver dig chancen for at udskifte enheder, der udviser mangler godt inden større lækager udvikler sig. Bare et par minutter om måneden kan forhindre større problemer.
Forholdsregler for håndtering
Lithiumbatterier skal håndteres med omhu for at undgå fysiske skader, der kan forårsage lækager. At droppe, knuse, punktering eller gennemborende batterier kan bryde tætninger og beskyttelseshuse.
Undgå opbevaring af løse lithiumbatterier, hvor metalobjekter kan kontakte eller trykke ind i foringsrøret. Taster, mønter, værktøjer og andre metalartikler, der kortlægger terminalerne, kan udløse farlige fejl. Transporter aldrig løse batterier i lommer, der indeholder metal.
Når du installerer batterier, skal du sørge for, at polaritetsjusteringer er korrekte. Forsøg på at tvinge et baglæns batteri til en enhed kan skade terminaler eller beskyttelseskredsløb. Indsættelse af batterier i den forkerte orientering kan forårsage øjeblikkelige shorts.
Forsøg ikke at lirke hævede batterier fra enheder eller bruge værktøjer til at skrabe væk lækkende aflejringer kraftigt. Dette kan yderligere skade batteriet og frigive mere elektrolyt. Hævelse skal tilskynde til øjeblikkelig enhed, der adskiller sig for forsigtigt at få adgang til og fjerne batterier.
Mens de er designet til at være robuste, kræver lithium-ion-batterier stadig forsigtig håndtering for at forhindre, at de kompromitterer deres holdbare foringsrør. Omhyggelig håndtering minimerer risikoen for fysiske defekter, der fører til farlige lækager.
Brug af den rigtige batteritype
Det er vigtigt at bruge kun korrekt specificerede lithium-ion-batterier fra velrenommerede mærker til en given enhed for at undgå lækager. Generiske knock-off eller uforenelige batterier er mere tilbøjelige til at forsegle fejl og lækage.
Undersøg den specifikke lithium-ion-batteritype, spænding, stikform, kapacitet og dimensioner, der er nødvendige til en enhed. At matche udskiftningsbatterispecifikationerne undgår netop problemer. Undgå generiske batterier uden navn med vage eller overdrevne ratings.
Hold dig til større forbrugerbatterimærker, der leverer detaljerede tekniske specifikationer og ydelsesdata for deres batterier. Anerkendte producenter kan lide Holo batteri Har streng kvalitetskontrol og sikkerhedstest, der minimerer risici for lækager. Batterierne er konstrueret specifikt til ansvarsomme store enhedsproducenter.
Mens normalt billigere, kan generiske lithiumbatterier skære hjørner på isolering, gasåbninger, kabinet integritet eller andre sikkerhedsfaktorer. Ebay -specielle batterier, der hævder “høj kapacitet” er mest mistænkte. At ofre sikkerhed for marginale gevinster i kapacitet tilbagevender hurtigt, når de lækker. Invester i kvalitetsbatterier konstrueret til sikkerhed og levetid.
Ofte stillede spørgsmål om lithiumbatterilækager
Hvad er risikoen, hvis mit lithiumbatteri begynder at lække?
Lithium -batterilækager udgør risici for hud, øje og luftvejsirritation fra elektrolytvæsken og dampe. Korrosiv skade på enhedens komponenter og overflader, der er udsat for lækkende væsker, er også en fare at overveje.
Hvordan kan jeg identificere tegn på lækage i mit lithium-ion-batteri?
Synlige pletter, crusty aflejringer, skarp lugt, deformation/hævelse af batteriet eller væske inde i enhedens batterirum er klare tegn på lithium-ion-batterilækage.
Er væsken fra et lækkende batteri farligt?
Ja, elektrolytvæsken inde i lithiumbatterier er ætsende og kan irritere øjne, hud og slimhinder ved kontakt. Korrekt beskyttelsesudstyr skal bruges ved håndtering.
Hvilket niveau af toksicitet har damperne fra et lækkende lithiumbatteri?
Dampene fra lækkende lithiumbatterielektrolyt betragtes som moderat giftig og kan forårsage åndedrætsirritation i høje koncentrationer, men ventilate områder for at undgå betydelig eksponering.
Udsendes dampe, når lithium-ion-batterier overhovedet lækker farlige?
Damp fra lækkende lithium-ion-batterier kan irriteres, hvis de inhaleres, så ventilation anbefales. Imidlertid er alvorlig toksicitet usandsynlig med tilfældige eksponeringer under normale ventilerede forhold.
Konklusion
Mens lithiumbatterilækager ikke er meget almindelige, hjælper det at være forberedt med viden med at fjerne stresset ud af eventuelle hændelser.
Ved at forstå, hvad der forårsager lækager og læring korrekt håndtering, opbevaring og inspektion, kan du undgå mange problemer til at begynde med.
Hvis der opstår en lækage, kan det efter sikkerhedsforholdsregler og oprydningstrin løse det. Og identificering af eventuelle advarselsskilte tillader tidligt proaktiv udskiftning af defekte batterier inden større fejl.
