일반적인 결함 리튬 배터리?

전자 제품의 휴대성이 향상되고 가벼워짐에 따라 재충전하기 전에 긴 배터리 수명을 제공하는 배터리가 필요합니다.리튬 배터리스마트폰, 노트북, 태블릿과 같은 전자 제품에서 최대 2년에서 5년 동안 사용할 수 있기 때문에 보편화되고 있습니다. 그러나 고장으로 인해 리튬 배터리 팩이 오작동할 수 있습니다. 문제 유형은 배터리 팩의 구조, 충전 방법, 사용 및 취급 방법, 환경 요인에 따라 다릅니다.

셀 단락

뉴스에서 지속적으로 듣는 주요 문제 중 하나는 스마트폰, 노트북 또는 기타 장치에서 리튬 배터리 팩에 불이 붙었을 때입니다. 그런 다음 제조업체는 배터리 팩에 대한 대규모 리콜을 실시해야 합니다. 이러한 드문 경우에서, 고장은 배터리 셀 내부의 부품과 접촉한 금속 미세 입자로 인해 발생했습니다. 이 접촉으로 인해 단락이 발생했습니다.

경미한 단락은 일반적으로 큰 폭발이나 연소 없이 리튬 배터리만 자체 방전되도록 하지만 주요 단락은 더 급격한 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다. 금속 입자가 하나의 특정 지점에 축적될 때 발생합니다. 음극판과 양극판 사이에 많은 양의 전류가 흐르면서 열이 발생합니다. 열이 축적됨에 따라 절연층을 부식시키기 시작할 수 있습니다. 이 과정을 열폭주라고 합니다.

금속 입자의 존재는 일반적으로 많은 양의 금속 먼지를 생성하는 복잡한 어셈블리를 만들 때 제조 공정에서 문제가 됩니다. 데품질 관리 프로세스그리고 클린룸을 사용하여 생성되는 먼지의 양을 줄이면 이러한 유형의 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
 

펑크와 누출

펑크 및 누출은 배송 및 운송 과정 전반에 걸쳐 발견될 수 있을 뿐만 아니라 최종 사용자가 리튬 배터리 팩을 취급할 때도 발견될 수 있습니다. 리튬 배터리가 날카로운 물체에 닿거나 케이스가 손상된 곳에 떨어뜨리거나 기타 기계적 스트레스가 가해지면 펑크가 발생할 수 있습니다.

구멍이 뚫리면 배터리 내의 전해질이 누출될 수 있습니다. 누출량은 배터리 팩의 크기와 구멍이 뚫린 배터리의 수에 따라 달라지며, 작은 셀 파우치에서 소량의 누출만 있을 수 있습니다. 펑크와 누출은 위험할 수 있습니다.

전해질 누출이 있는 사용자는 액체 또는 전해질 잔류물과 접촉하지 않도록 필요한 예방 조치를 취해야 합니다. 전해질 누출과 접촉하는 전자 장치도 단락될 수 있습니다.

배터리 팩 팽창

배터리 인클로저가 크고 부풀어 오른 것을 알 수 있습니다. 이 문제는 리튬 배터리 팽창으로 인해 발생합니다. 부종은 여러 가지 이유로 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 배터리 팩에 습기가 침투했을 수 있습니다. 과충전은 배터리 팩이 부풀어 오르는 일반적인 원인이기도 합니다. 노화로 인해 배터리 팩이 부풀어 오를 수도 있습니다. 배터리 팩이 오래됨에 따라 온도가 상승할 수 있습니다.

부풀어 오른 리튬 배터리 팩의 예.

배터리 팩이 부풀어 오르는 것을 처리하는 가장 좋은 방법은 배터리가 젖는 것을 방지하고 충전기에서 배터리를 계속 충전하지 않는 것입니다. 팩이 계속 충전되면 배터리가 더 빨리 노화될 수 있습니다.

충전기 문제

잘못된 사용리튬 배터리 팩용 충전기또한 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다. 대부분의 리튬 이온 배터리용 배터리 팩 충전기는 과충전을 방지하도록 설계되었습니다. 그러나 잘못된 충전기를 사용하면 리튬 배터리 팩의 과충전 또는 과전압이 발생하고 팽창할 수 있습니다.

또한 리튬 배터리 팩은 추운 온도(32°F 미만)에서 충전해서는 안 됩니다. 이 온도에서 충전하면 리튬 도금이 발생할 수 있습니다(금속 리튬이 양극 표면을 따라 리튬 이온이 축적되는 경우). 이 도금은 제거할 수 없습니다. 영구적이 됩니다. 이런 일이 발생하면 배터리는 단락으로 이어질 수 있는 고속 충전과 같은 손상에 더 취약해집니다. 또한 짓눌림이나 충격으로 인해 더 쉽게 손상될 수 있습니다.

과방전

사용하는 사람들리튬 배터리 팩배터리 과충전만큼 과방전에 주의해야 합니다. 리튬 이온 배터리 화학 물질은 전압이 2볼트 아래로 떨어지지 않아야 합니다. 이 문제는 배터리를 장기간 보관하거나 너무 많이 방전된 경우 발생할 수 있습니다. 전압이 2볼트 미만이면 음극과 양극이 모두 파괴되기 시작합니다.

양극 집전체는 구리가 전해질에 용해됨에 따라 용해되기 시작합니다. 구리 이온은 금속 구리로 침전되기 시작하여 배터리가 2볼트 이상으로 충전될 때 단락을 일으킬 수 있습니다. 한편, 음극은 산소를 방출하기 시작합니다. 배터리는 몇 주기 후에 영구적인 용량 손실을 경험하기 시작합니다.
 

충전기 문제

잘못된 사용리튬 배터리 팩용 충전기또한 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다. 대부분의 리튬 이온 배터리용 배터리 팩 충전기는 과충전을 방지하도록 설계되었습니다. 그러나 잘못된 충전기를 사용하면 리튬 배터리 팩의 과충전 또는 과전압이 발생하고 팽창할 수 있습니다.

또한 리튬 배터리 팩은 추운 온도(32°F 미만)에서 충전해서는 안 됩니다. 이 온도에서 충전하면 리튬 도금이 발생할 수 있습니다(금속 리튬이 양극 표면을 따라 리튬 이온이 축적되는 경우). 이 도금은 제거할 수 없습니다. 영구적이 됩니다. 이런 일이 발생하면 배터리는 단락으로 이어질 수 있는 고속 충전과 같은 손상에 더 취약해집니다. 또한 짓눌림이나 충격으로 인해 더 쉽게 손상될 수 있습니다.

과방전

사용하는 사람들리튬 배터리 팩배터리 과충전만큼 과방전에 주의해야 합니다. 리튬 이온 배터리 화학 물질은 전압이 2볼트 아래로 떨어지지 않아야 합니다. 이 문제는 배터리를 장기간 보관하거나 너무 많이 방전된 경우 발생할 수 있습니다. 전압이 2볼트 미만이면 음극과 양극이 모두 파괴되기 시작합니다.

양극 집전체는 구리가 전해질에 용해됨에 따라 용해되기 시작합니다. 구리 이온은 금속 구리로 침전되기 시작하여 배터리가 2볼트 이상으로 충전될 때 단락을 일으킬 수 있습니다. 한편, 음극은 산소를 방출하기 시작합니다. 배터리는 몇 주기 후에 영구적인 용량 손실을 경험하기 시작합니다.