ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเสี่ยงจากการระเบิดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโพลีเมอร์

ขึ้นอยู่กับประเภทของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว (LIB) และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโพลีเมอร์ (PLB) หรือที่เรียกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลาสติก

PLB ใช้วัสดุแอโนดและแคโทดเดียวกันกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว ซึ่งรวมถึงลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ วัสดุแบบไตรภาค และลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสำหรับแคโทด และกราไฟท์สำหรับขั้วบวก ความแตกต่างหลักอยู่ที่อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้: PLB แทนที่อิเล็กโทรไลต์ของเหลวด้วยอิเล็กโทรไลต์โพลีเมอร์ที่เป็นของแข็ง ซึ่งสามารถเป็นแบบ "แห้ง" หรือ "คล้ายเจล" ก็ได้ ปัจจุบัน PLB ส่วนใหญ่ใช้อิเล็กโทรไลต์เจลโพลีเมอร์

ตอนนี้คำถามเกิดขึ้น: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโพลีเมอร์ระเบิดได้จริงหรือ ด้วยขนาดที่เล็กและน้ำหนักเบา PLB จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแล็ปท็อป สมาร์ทโฟน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาอื่นๆ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้มักพกพาติดตัวไป ความปลอดภัยจึงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง แล้วความปลอดภัยของ PLB น่าเชื่อถือแค่ไหน และมีความเสี่ยงต่อการระเบิดหรือไม่?

1. PLB ใช้อิเล็กโทรไลต์คล้ายเจล แตกต่างจากอิเล็กโทรไลต์เหลวในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อิเล็กโทรไลต์คล้ายเจลนี้ไม่เดือดหรือผลิตก๊าซจำนวนมาก จึงช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการระเบิดอย่างรุนแรง
2. แบตเตอรี่ลิเธียมมักจะมาพร้อมกับแผงป้องกันและสายป้องกันการระเบิดเพื่อความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพอาจถูกจำกัดได้ในหลายสถานการณ์
3. PLB ใช้บรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นที่ทำจากพลาสติกอะลูมิเนียม ซึ่งต่างจากบรรจุภัณฑ์ที่เป็นโลหะของเซลล์ของเหลว ในกรณีที่มีปัญหาด้านความปลอดภัย พวกมันมีแนวโน้มที่จะขยายตัวมากกว่าการระเบิด
4. PVDF เป็นวัสดุกรอบสำหรับ PLB มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม

ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยสำหรับ PLB:

• ไฟฟ้าลัดวงจร: เกิดจากปัจจัยภายในหรือภายนอก มักเกิดขึ้นระหว่างการชาร์จ การยึดเกาะระหว่างแผ่นแบตเตอรี่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการลัดวงจรได้ แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่จะมาพร้อมกับวงจรป้องกันและสายป้องกันการระเบิด แต่สิ่งเหล่านี้อาจไม่ได้ผลเสมอไป
• การชาร์จไฟเกิน: หาก PLB ถูกชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไปเป็นเวลานานเกินไป อาจส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินภายในและแรงดันสะสม ส่งผลให้เกิดการขยายตัวและการแตกร้าว การชาร์จมากเกินไปและการคายประจุลึกยังสร้างความเสียหายให้กับองค์ประกอบทางเคมีของแบตเตอรี่อย่างถาวร ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่ออายุการใช้งาน

ลิเธียมมีปฏิกิริยาสูงและสามารถติดไฟได้ง่าย ในระหว่างการชาร์จและการคายประจุ ความร้อนอย่างต่อเนื่องของแบตเตอรี่และการขยายตัวของก๊าซที่ผลิตขึ้นอาจเพิ่มแรงดันภายในได้ หากเคสเสียหาย อาจนำไปสู่การรั่วไหล ไฟไหม้ หรือแม้แต่การระเบิดได้ อย่างไรก็ตาม PLB มีแนวโน้มที่จะขยายตัวมากกว่าการระเบิด

ข้อดีของ PLB:

1. แรงดันไฟฟ้าทำงานสูงต่อเซลล์
2. ความหนาแน่นของความจุขนาดใหญ่
3. การปลดปล่อยตัวเองน้อยที่สุด
4. อายุการใช้งานยาวนานกว่า 500 รอบ
5. ไม่มีผลต่อหน่วยความจำ
6. ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดีโดยใช้บรรจุภัณฑ์พลาสติกอลูมิเนียมที่มีความยืดหยุ่น
7. บางเฉียบสามารถใส่ลงในช่องว่างขนาดบัตรเครดิตได้
8. น้ำหนักเบา: ไม่ต้องใช้เคสโลหะ
9. ความจุที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมขนาดเท่ากัน
10. ความต้านทานภายในต่ำ
11. ลักษณะการระบายที่ดีเยี่ยม
12. การออกแบบแผงป้องกันแบบง่าย

ข้อเสียของ PLB:

1. ต้นทุนการผลิตสูง
2. จำเป็นต้องมีวงจรป้องกัน