Liitiumpatareide plahvatuslikud tüübid

Akuelementide plahvatuse tüübid võib jagada kolme tüüpi: väline lühis, sisemine lühis ja ülelaadimine. Välispind viitab siin akuelemendi välispinnale, sealhulgas lühistele, mis on põhjustatud akuploki halvast isolatsioonikonstruktsioonist. Kui väljaspool akuelementi tekib lühis ja elektroonilised komponendid ei suuda vooluahelat katkestada, tekib elemendi sees suur kuumus, mis põhjustab osa elektrolüüdi aurustumist ja aku kesta toetamist. Kui aku sisetemperatuur jõuab 135 kraadini Celsiuse järgi, sulgeb kvaliteetne separaatorpaber peened poorid, lõpetab või peaaegu lõpetab elektrokeemilise reaktsiooni, põhjustab järsu voolulanguse ja temperatuur langeb aeglaselt, vältides sellega plahvatust. Kui aga pooride sulgumiskiirus on liiga halb või kui poorid üldse ei sulgu, põhjustab membraanipaber aku temperatuuri jätkuvat tõusu, põhjustades rohkem elektrolüüdi aurustumist, mis lõpuks purustab aku kesta ja isegi aku temperatuuri tõstmine, mis põhjustab materjali põlemise ja plahvatuse. Sisemise lühise põhjustavad peamiselt diafragmasse tungivad vase- ja alumiiniumfooliumi murtud või liitiumiaatomite dendriitkristallid, mis tungivad läbi diafragma.
Need väikesed nõelakujulised metallid võivad põhjustada mikrolühiseid. Kuna nõel on väga õhuke ja sellel on teatud takistusväärtus, ei pruugi vool olla väga suur. Tootmisprotsessi käigus tekivad vasest alumiiniumfooliumist pursked ning täheldatav nähtus on aku liiga kiire lekkimine, mida saab enamasti tuvastada elemenditehas või koostetehas. Veelgi enam, väikeste rästide tõttu võivad need mõnikord ära põleda, mille tulemusel aku taastub normaalselt. Seetõttu pole mikrolühistest põhjustatud plahvatuse tõenäosus suur. Seda väidet võib näha tõsiasjast, et sageli on erinevates akuelementide tehastes vahetult pärast laadimist madala pingega defektseid akusid, kuid statistiliselt tuge pakkuvaid plahvatusi on vähe. Seetõttu põhjustab sisemiste lühiste põhjustatud plahvatus peamiselt ülelaadimisest.
Sest pärast ülelaadimist on elektroodil kõikjal nõelalaadsed liitiummetalli kristallid, kõikjal on torkepunktid ja igal pool toimub mikrolühis. Seetõttu tõuseb aku temperatuur järk-järgult ja lõpuks põhjustab kõrge temperatuur elektrolüüdi gaasi. Selline olukord, olgu selle põhjuseks materjali põlemist ja plahvatust põhjustav ülemäärane temperatuur või kesta esmakordne purunemine, mis põhjustab õhu sisenemise ja liitiummetalliga intensiivse oksüdeerumise, on plahvatuse lõpp. Ülelaadimisest põhjustatud sisemiste lühiste põhjustatud plahvatus ei pruugi aga laadimise ajal tingimata toimuda. Võimalik, et tarbijad lõpetavad laadimise ja viivad telefoni majast välja enne, kui aku temperatuur on piisavalt kõrge, et materjalid põleksid ja tekkivast gaasist ei piisa aku korpusest läbi murdmiseks. Sel hetkel tõstab arvukate mikrolühiste tekitatud soojus aeglaselt aku temperatuuri ja teatud aja möödudes toimub plahvatus. Tarbijate seas on levinud kirjeldus, et telefoni kätte võttes on neil see väga kuum ja pärast äraviskamist see plahvatab.
Eespool mainitud plahvatuste tüüpide põhjal saame keskenduda ülelaadimise vältimisele, väliste lühiste vältimisele ja akuelemendi ohutuse parandamisele. Nende hulgas kuuluvad ülelaadimise vältimine ja välise lühise vältimine elektroonilise kaitse alla ning on tihedalt seotud akusüsteemi projekteerimise ja aku kokkupanemisega. Akuelementide ohutuse parandamise võtmeks on keemiline ja mehaaniline kaitse, mis on tihedalt seotud akuelementide tootjatega.