можно ли в домашних условиях создать литий-ионный аккумулятор?

[МВВ]

по мне бы было более правильно если бы на анод двигались сульфат ионы и там растворялся свинец, а на катод двигались только протоны и там диоксид свинца восстанавливался до оксида свинца или свинца с образованием воды.

Лет с пять назад читал фундаментальную работу по теории СА, достаточно свежего издания.

Осилил только треть или полавину ( и то пропуская высшую математику), там как то все стуньчато идут реакции на электродах и их там, чуть ли не десятки происходит.

Поэтому оба сульфата на плюсе и минусе, вроде как результат конечных превращений.

Хотя сам факт ста-стапятидесятилетнего неведения - изумляет в 21 веке.

[МВВ]

Не знал в какую тему вставить инфу, в эту или по зарядке литевой батарейки.

Но, у читывая , что их делают небольшой емкости и такой слусай маловероятен, решил тут .

На сайте http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=52272.0;topicseen

Появилась еще перед НГ, появилась тема - пожар в квартире от возгорани литивого аккумулятора при его заряде.

". https://www.vesti.ru/doc.html?id=2946834#

Заряжал новый аккумулятор в прихожей.

Вкратце:

Хате хана на 80%, дети в порядке, я постарался.

Я и жена на ИВЛ, месяц в реанимации и месяц в стационаре. Меня уже выпустили, ей ещё предстоит полежать.

 

У обоих ожоги на 30% поверхности до 3б степени, т.е. с пересадкой кожи, но у меня нижняя часть у нее - верхняя. То есть я криво ковыляю, а она хреново лепит пластилин.

 

Кожа потихоньку заживает до конца, настрой вполне позитивный, но, парни, моей вам совет (спилите мушку) купите специальный огнетушитель за десятку - не пожалеете".

 

"Добрый вечер.

Информацию принял. Как правило, если я правильно понимаю, в этих устройствах установлены литий-ионные аккумуляторы.

Литий-ионные аккумуляторы состоят из анода и катода, разделённых пористым полимерным сепаратором. Активным материалом катода чаще всего являются оксиды переходных металлов со встроенными в кристалл ионами лития. В аноде обычно используется графит. Электролит, которым залита электрохимическая ячейка, представляет собой органический раствор солей лития. При первой зарядке, производимой фирмой-изготовителем, при встраивании лития в анод на электродах (особенно на аноде) образуется защитный ион-проводящий слой (SEI), состоящий из разложившегося электролита. Этот слой защищает электроды от паразитических реакций с электролитом. Чаще всего причиной самовозгорания аккумуляторов является короткое замыкание внутри электрохимической ячейки. Электрический контакт между анодом и катодом может возникнуть по многим причинам.....

Это может быть, например, механическое повреждение ячейки. Ещё внутреннее короткое замыкание возникает из-за нарушения технологии производства при неровной нарезке электродов или попадании металлических частиц между анодом и катодом, что ведёт ко повреждению пористого сепаратора. Также причиной внутреннего короткого замыкания может быть «прорастание» цепочек металлического лития (дендритов) через сепаратор. Такой эффект возникает, если ионы лития не успевают встроиться в кристалл анода при слишком быстрой зарядке или низкой температуре, а также если ёмкость активного материала катода превышает ёмкость анода, в результате чего на поверхности анода появляются микроскопические отложения, которые постепенно растут.

Итак, после того, как произошло короткое замыкание, аккумулятор начинает нагреваться. Когда температура достигает 70-90 °C, ион-проводящий защитный слой на аноде начинает разлагаться. А дальше литий, встроенный в анод, вступает в реакцию с электролитом, выделяя летучие углеводороды: этан, метан, этилен и т.д. Но, несмотря на наличие такой взрывоопасной смеси, возгорания не происходит, так как в системе пока нет кислорода. Так как реакции с электролитом экзотермические, температура и давление внутри аккумулятора продолжают повышаться. Когда температура достигает 180-200 °C, материал катода, обычно представляющий из себя оксид переходных металлов со встроенным в кристалл литием, вступает в реакцию диспропорционирования и выделяет кислород. Вот тут-то и происходит самовозгорание и ещё более резкий скачок температуры, сопровождающийся выбросом разогретых внутренностей аккумулятора наружу. Параллельно идёт термическое разложение электролита (200-300 °C), также выделяющее тепло. И, в конце концов, в реакцию с электролитом (если он ещё остался) вступает графит, а когда температура достигает 660 °C, плавится алюминиевый токоприёмник.

При замерах температуры в лаборатории АГПС МЧС РФ выше 900°C температура обычно не поднимается, так как разлагаться уже нечему.

Помимо внутреннего короткого замыкания существуют и другие причины самовозгорания: перегрев аккумулятора, неправильная зарядка/разрядка (превышение максимально допустимого напряжения, зарядка на высоких токах, слишком глубокая разрядка), и т.д. Но все эти причины приводят к одному результату: термическому разгону и разложению электролита при взаимодействии с электродами. Различаются только порядки вышеописанных реакций и их скорость.

Материал, используемый нами при производстве ПП-1200, гарантированно держит нагрев до температуры 1200 гр.С при постоянном воздействии

и 1300-1350 гр.С - при кратковременном воздействии в течении до 5 минут.

Не плохая идея изготовить трехслойные мешки для упаковки, транспортировки и хранения гироскутеров и моноколес. У меня есть идея по этому вопросу.

Наше предприятие несколько лет назад выполняло спец.заказ по изготовлению "мешков" для перевозки особо важных документов.... На базе этого изделия № 5 мы можем изготовить опытные образцы.

Предложение: присылайте размеры гироскутеров и моноколес, а мы за 1-2 дня разработаем и изготовим опытный образец. Можно испытать и произвести возгорание аккумуляторной батареи старого гироскутера или моноколеса. Полагаю, что результаты будут удовлетворительными. Это первый аспект.

Второй аспект: экономическая составляющая.... в принципе, цену на данное изделие могу сказать через 1-2 дня, условия для серийного производства имеются. Соответствующие испытания проведем, заключения и сертификаты мы оформим.

 

С уважением,

Александр Станиславович Астахин

генеральный директор ООО "Стройпожнадзор"

www.spnk.ru

www.пожнадзор33.рф

www.аптв33.р

[Scopolomius]

Появилась еще перед НГ, появилась тема - пожар в квартире от возгорани литивого аккумулятора при его заряде.

". https://www.vesti.ru/doc.html?id=2946834#

Заряжал новый аккумулятор в прихожей.

Вкратце:

Хате хана на 80%, дети в порядке, я постарался.

Я и жена на ИВЛ, месяц в реанимации и месяц в стационаре. Меня уже выпустили, ей ещё предстоит полежать.

 

У обоих ожоги на 30% поверхности до 3б степени, т.е. с пересадкой кожи, но у меня нижняя часть у нее - верхняя. То есть я криво ковыляю, а она хреново лепит пластилин.

 

Кожа потихоньку заживает до конца, настрой вполне позитивный, но, парни, моей вам совет (спилите мушку) купите специальный огнетушитель за десятку - не пожалеете".

 

Похоже на очередную заказную панику в жёлтой прессе. 

[Хоббит)]

...Лучше переб"деть, чем недоб"деть.

[МВВ]

Похоже на очередную заказную панику в жёлтой прессе. 

Я с погорельцем лично на сайте не общался.

Но, там в ветке тема активно обсуждается.

За две недели 38 страниц ( сам еще не читал).

Химиков там, практически нет.

Но, встречаются уже на певых страницах ( из того что успел прочесть) рекомендации по тушению литиевых акков ( загорелся, вроде, литий-полимерный).

". Для информации по тушению Лития:

 

 

Серьезную опасность представляет загоревшийся металлический литий.

Использование обычных средств пожаротушения (вода, пена, диоксид углерода, галогенпроизводные углеводородов) либо усиливает горение, либо ведет к взрыву. При температуре выше 950 °С литий быстро разрушает стекло, кварц, бетон, огнеупоры, реагирует с песком.

Литий продолжает гореть в атмосфере азота и диоксида углерода.

Непригодны для тушения хлорид и карбонат натрия, поскольку при контакте с этими солями горящий литий вытесняет натрий.

Нельзя применять также порошковые огнетушители, снабженные составами ABCE, хотя во многих инструкциях их ошибочно рекомендуют для тушения всех щелочных металлов.

Для тушения горящего лития разработаны специальные порошковые составы Вексон-D3 на основе различных флюсов и графита с гидрофобизирующими добавками. Не следует использовать также порошкообразный графит, хлорид лития, хлорид калия. При работе с литием помимо обычных средств пожаротушения необходимо иметь наготове достаточное количество одного из перечисленных порошков.

Литий можно потушить также, вытеснив воздух из очага горения аргоном. Подавать аргон следует так, чтобы струя газа не разбрызгивала жидкий металл. После прекращения горения остатки металла следует остудить в токе аргона...".

[WASQ]

по мне бы было более правильно если бы на анод двигались сульфат ионы и там растворялся свинец, а на катод двигались только протоны и там диоксид свинца восстанавливался до оксида свинца или свинца с образованием воды.

То что сульфат-ионы движутся к аноду вовсе не означает что возле катода они исчезают. 

Лет с пять назад читал фундаментальную работу по теории СА, достаточно свежего издания.

 

 Что именно?

Изменено 13 Января, 2018 в 12:06 пользователем WASQ

[МВВ]

 Что именно?

По памяти, вроде эта, но вроде того же автора была еще вежее, может просто переиздана или дополнена.

". Современная теория свинцового аккумулятора

Автор: М.А. Дасоян, И.А. Агуф

Издательство: Энергия

Год: 1975

 

В книге на основании современных данных изложены термодинамическая теория свинцового аккумулятора и основные представления о распределении поляризации по поверхности аккумуляторных электродов. Детально рассмотрены процессы, протекающие на положительном и отрицательном электродах, и факторы, влияющие на эксплуатационные характеристики аккумулятора.

Книга адресована специалистам, работающим в области исследования, конструирования и производства свинцовых аккумуляторов. Она может быть полезной для студентов, специализирующихся в области химических источников тока, а также для широкого круга электрохимиков, поскольку на материале книги могут быть проиллюстрированы многие важные закономерности электрохимической термодинамики и кинетики.

Ссылки для скачивания:

http://salefiles.com/8t9w6jcighc5/Sovr_teor_svincov_akkumuliatora___1975.rar.html

http://turbobit.net/iyf6dsftqdnf.html ".

Оказывается, на сайте Электротраспорт.ру целую тему посвятили этой литературе -

http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=34408.0

Сейчас глянул, и самому надо бы почитать от туда другую книжку :

". Дувинг В.Г., Казаринов И.А., Бурашникова М.М. Устройство для заряда сульфатированного свинцового АКБ импульсным асимметричным током.

// Электрохимическая энергетика. №1/ том 12/ 2012г.

 

Проведена экспериментальная проверка возможностей разработанного зарядного устройства для заряда свинцово-кислотных аккумуляторов с сульфатированными пластинами импульсным асимметричным током. Принцип рассматриваемого способа заряда основан на чередовании импульсов зарядного тока малой длительности, но большой амплитуды, с импульсами разрядного тока с частотой их следования, кратной частоте переменного тока электросети России (50 Гц). Разработанное устройство позволяет эффективно проводить заряд свинцово-кислотных аккумуляторов с глубоко сульфатированными пластинами, пригодно для первичной батарейной формировки свинцово-кислотных аккумуляторов и для восстановления первоначальной ёмкости батарей в процессе их длительной эксплуатации."

Может еще заинтересует на близкую тему -

" Электроосаждение,свойства и примеменение двуокиси свинца - Джафаров Э.А.".

[WASQ]

Спасибо.

[Scopolomius]

Я с погорельцем лично на сайте не общался.

Но, там в ветке тема активно обсуждается.

За две недели 38 страниц ( сам еще не читал).

Химиков там, практически нет.

Но, встречаются уже на певых страницах ( из того что успел прочесть) рекомендации по тушению литиевых акков ( загорелся, вроде, литий-полимерный).

". Для информации по тушению Лития:

 

 

Серьезную опасность представляет загоревшийся металлический литий.

Использование обычных средств пожаротушения (вода, пена, диоксид углерода, галогенпроизводные углеводородов) либо усиливает горение, либо ведет к взрыву. При температуре выше 950 °С литий быстро разрушает стекло, кварц, бетон, огнеупоры, реагирует с песком.

Литий продолжает гореть в атмосфере азота и диоксида углерода.

Непригодны для тушения хлорид и карбонат натрия, поскольку при контакте с этими солями горящий литий вытесняет натрий.

Нельзя применять также порошковые огнетушители, снабженные составами ABCE, хотя во многих инструкциях их ошибочно рекомендуют для тушения всех щелочных металлов.

Для тушения горящего лития разработаны специальные порошковые составы Вексон-D3 на основе различных флюсов и графита с гидрофобизирующими добавками. Не следует использовать также порошкообразный графит, хлорид лития, хлорид калия. При работе с литием помимо обычных средств пожаротушения необходимо иметь наготове достаточное количество одного из перечисленных порошков.

Литий можно потушить также, вытеснив воздух из очага горения аргоном. Подавать аргон следует так, чтобы струя газа не разбрызгивала жидкий металл. После прекращения горения остатки металла следует остудить в токе аргона...".

В Li-Po аккумах нет металлического лития, только в литиевых элементах, ака батарейках (в обиходе не встречающихся).

Тушить горящий литий аргоном?... Наверное.. Я, правда, металлического лития видел грамм 50 одним куском. Да и баллон с аргоном не у всех есть.  

А те, у кого есть, знают ТБ и вряд-ли доведут дело до возгорания.   

[МВВ]

В Li-Po аккумах нет металлического лития, только в литиевых элементах, ака батарейках (в обиходе не встречающихся).

Тушить горящий литий аргоном?... Наверное.. Я, правда, металлического лития видел грамм 50 одним куском. Да и баллон с аргоном не у всех есть.  

А те, у кого есть, знают ТБ и вряд-ли доведут дело до возгорания.

Так, они вроде и считаются самыми безопасными.

Я тему толком не читал, как получиллсь, что муж женой получили ожоги.

От самого возгорания аккумулятора или уже от горения квартиры.

". "12 февраля, AEX.RU – Национальное управление безопасности перевозок США (NTS намерено проверить, могло ли образование дендритов лития - сложных кристаллических пространственных структур - внутри литий-ионных аккумуляторов Boeing 787 Dreamliner стать причиной двух инцидентов, из-за которых полеты этого самолета были приостановлены, передает Интерфакс со ссылкой на газету The Wall Street Journal.

 

К настоящему времени авиационные власти выяснили, что к возгоранию на двух самолетах Boeing 787 в Японии и США привело короткое замыкание, но причину возникновения замыканий комиссия, занимающаяся расследованием, все еще не смогла определить.

 

Микроскопические дендриты лития могут прорастать внутри банок аккумуляторов, что способно вызвать короткие замыкания и, как следствие, возгорание или взрыв. Возникновение дендритов лития часто являются побочным следствием быстрой и неравномерной зарядки литий-ионных аккумуляторов, отмечают эксперты."