Παραδείγματα ασφάλειας, ανίχνευσης και λύσης μπαταριών ιόντων λιθίου

Auctor Iflowpower - Portable Power Station supplementum

Τα τελευταία χρόνια, λόγω των ατυχημάτων που προκαλούνται από την ασφάλεια των μπαταριών, υπάρχουν πολλά προβλήματα που προκαλούνται από τις συνέπειες του προβλήματος, όπως η εκδήλωση πυρκαγιάς μπαταρίας ιόντων λιθίου σε επιβατικό αεροπλάνο φαντασίας Boeing 787 και μπότες μπαταριών μεγάλης κλίμακας Samsunggalaxynote7, έως μπαταρίες ιόντων λιθίου Το πρόβλημα ασφαλείας ακούγεται ξανά. I. Η σύνθεση και η αρχή λειτουργίας των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι σημαντικές από το θετικό ηλεκτρόδιο, το αρνητικό ηλεκτρόδιο, τον ηλεκτρολύτη, το διάφραγμα και την εξωτερική σύνδεση και το μέλος συσκευασίας.

Μεταξύ αυτών, το θετικό ηλεκτρόδιο, το αρνητικό ηλεκτρόδιο περιλαμβάνει ένα ενεργό υλικό ηλεκτροδίου, έναν αγώγιμο παράγοντα, ένα συνδετικό ή παρόμοια, που εφαρμόζονται ομοιόμορφα στο φύλλο χαλκού και στο ρευστό συγκέντρωσης φύλλου αλουμινίου. Το θετικό δυναμικό ηλεκτροδίου της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι υψηλό, συχνά ένα ενσωματωμένο οξείδιο μετάλλου μετάπτωσης λιθίου ή μια πολυανιονική ένωση όπως κοβαλτικό λίθιο, μαγγανικό λίθιο, τρία γιουάν, φωσφορικό σίδηρο λιθίου κ.λπ., η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι συνήθως υλικό άνθρακα.

Όπως ο γραφίτης και ο μη γραφιτισμένος άνθρακας κ.λπ. ο ηλεκτρολύτης μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι σημαντικός για μη υδατικό διάλυμα, που αποτελείται από οργανικούς μεικτούς διαλύτες και άλατα λιθίου, όπου ο διαλύτης είναι κυρίως ανθρακούχος οργανικός διαλύτης και το άλας λιθίου είναι ως επί το πλείστον πολυανιονικό άλας τιμής μονάδας, όπως εξαφθοροφωσφορικό λίθιο, κ.λπ. το διάφραγμα της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι ως επί το πλείστον λεπτή μικροπορώδης μεμβράνη πολυαιθυλενίου, πολυπροπίνης, η οποία λειτουργεί για να απομονώνει το θετικό, αρνητικό ηλεκτρόδιο, εμποδίζοντας τα ηλεκτρόνια να προκαλέσουν βραχυκύκλωμα ενώ επιτρέπει στα ιόντα ηλεκτρολύτη να περάσουν.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, το εσωτερικό της μπαταρίας αφαιρείται από το θετικό ηλεκτρόδιο σε ιοντική μορφή και μεταδίδεται από τον ηλεκτρολύτη στο αρνητικό ηλεκτρόδιο. το εξωτερικό της μπαταρίας μεταναστεύει από το εξωτερικό κύκλωμα στο αρνητικό ηλεκτρόδιο. Κατά τη διαδικασία εκφόρτισης: Τα εσωτερικά ιόντα λιθίου στην μπαταρία αποσπώνται από το αρνητικό ηλεκτρόδιο, μέσω του διαφράγματος, ενσωματωμένα στο θετικό ηλεκτρόδιο. στο εξωτερικό της μπαταρίας, το ηλεκτρόνιο μεταναστεύει από το εξωτερικό κύκλωμα στο θετικό ηλεκτρόδιο. Καθώς η φόρτιση, η εκφόρτιση, η μετανάστευση είναι ιόντα λιθίου, αντί για λίθιο, έτσι η μπαταρία ονομάζεται μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Δεύτερον, ο κίνδυνος ασφαλείας της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι γενικά και τα προβλήματα ασφάλειας στις μπαταρίες ιόντων λιθίου εμφανίζονται ως καύση ή ακόμα και έκρηξη. Η βασική αιτία αυτών των προβλημάτων είναι η θερμότητα εκτός ελέγχου στο εσωτερικό της μπαταρίας, εκτός από αυτό, ορισμένοι εξωτερικοί παράγοντες, όπως ο υπερφωτισμός, η πηγή πυρκαγιάς, η εξώθηση, η διάτρηση, το βραχυκύκλωμα κ.λπ. οδηγούν επίσης σε ζητήματα ασφάλειας.

Η μπαταρία ιόντων λιθίου θα θερμανθεί κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση. Εάν η θερμότητα υπερβαίνει την ικανότητα απαγωγής θερμότητας της θερμότητας της μπαταρίας, η μπαταρία ιόντων λιθίου θα υπερθερμανθεί, το υλικό της μπαταρίας θα συμβεί, η αποσύνθεση του φιλμ SEI, η αποσύνθεση ηλεκτρολύτη, η θετική αποσύνθεση, το αρνητικό ηλεκτρόδιο EtOAc EtOAc. 1.

Ταυτόχρονα, αυτές οι δύο αντιδράσεις μπορεί να συμβούν σε μεγάλη ποσότητα θερμότητας, με αποτέλεσμα την περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας της μπαταρίας. Διαφορετικές καταστάσεις απολιθίου έχουν διαφορά στον μετασχηματισμό του πλέγματος του ενεργού υλικού, στη θερμοκρασία αποσύνθεσης και στη θερμοσταθερότητα της μπαταρίας. 2.

Η ένωση λιθίου λιθίου μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την εμφάνιση δενδριτών λιθίου, να βελτιώσει σημαντικά την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων λιθίου. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, το αρνητικό ηλεκτρόδιο άνθρακα στην κατάσταση λιθίου ανακλάται πρώτα με τον ηλεκτρολύτη. Υπό τις ίδιες συνθήκες φόρτισης και εκφόρτισης, ο εξώθερμος ρυθμός του ηλεκτρολύτη και της αντιδημικής αντίδρασης τεχνητού γραφίτη λιθίου είναι πολύ μεγαλύτερος από τον ρυθμό μεταφοράς θερμότητας αντίδρασης των μικροσφαιρών άνθρακα ενδιάμεσης φάσης, των ινών άνθρακα, των κωκ κ.λπ.

του μεσοκαλίου. 3. Ο ηλεκτρολύτης του διαχωριστή και του ηλεκτρολυτικού διαλύματος είναι ένα μικτό διάλυμα του άλατος λιθίου και ενός οργανικού διαλύτη στον οποίο το εμπορικό άλας λιθίου είναι εξαφθοροφωσφορικό λίθιο το οποίο είναι επιρρεπές σε θερμική αποσύνθεση σε υψηλή θερμοκρασία και με ίχνη νερού και οργανική χημική αντίδραση θερμότητας μεταξύ του διαλύτη, μειώνοντας τη θερμική σταθερότητα του ηλεκτρολύτη.

Ο οργανικός διαλύτης ηλεκτρολύτη είναι ανθρακικός, ένα τέτοιο σημείο βρασμού διαλύτη, χαμηλό σημείο ανάφλεξης, εύκολο να απελευθερωθεί PF5 σε υψηλές θερμοκρασίες, εύκολο να οξειδωθεί. 4. Κρυφοί κίνδυνοι για την ασφάλεια στις διαδικασίες κατασκευής, στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, στην κατασκευή ηλεκτροδίων, στη συναρμολόγηση μπαταριών κ.λπ.

, επηρεάζουν την ασφάλεια των μπαταριών. Όπως μίγματα θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων, επίστρωση, έλαση, γλωττίδες ή διάτρηση, συναρμολόγηση, ηλεκτρολύτη πλήρωσης, σφράγιση κ.λπ., έλεγχος ποιότητας κ.λπ.

Η ομοιομορφία του πολτού καθορίζει την ομοιομορφία της κατανομής της δραστικής ουσίας στο ηλεκτρόδιο, επηρεάζοντας έτσι την ασφάλεια της μπαταρίας. Ο πολτός είναι πολύ μεγάλος και η διαστολή του υλικού του αρνητικού ηλεκτροδίου και η συστολή του υλικού του αρνητικού ηλεκτροδίου είναι μεγάλη και μπορεί να συμβεί η καθίζηση μεταλλικού λιθίου. η λεπτότητα του πολτού θα κάνει την μπαταρία να μπλοκάρει την μπαταρία. Η θερμοκρασία θέρμανσης της επικάλυψης είναι πολύ χαμηλή ή ο χρόνος στεγνώματος θα αφήσει το υπόλειμμα του διαλύτη, το τμήμα του συνδετικού διαλύεται, με αποτέλεσμα ένα μέρος του ενεργού υλικού να αποκολλάται εύκολα. η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή μπορεί να προκαλέσει την ενανθράκωση του συνδετικού υλικού, η πτώση του ενεργού υλικού προκαλεί το εσωτερικό βραχυκύκλωμα της μπαταρίας.

5, οι κίνδυνοι για την ασφάλεια στη χρήση της μπαταρίας, η μπαταρία χωρίς λίθιο θα πρέπει να ελαχιστοποιεί την υπερφόρτιση ή την υπερβολική εκφόρτιση, ειδικά όσον αφορά μια μπαταρία με υψηλή χωρητικότητα μονομερούς, μπορεί να προκαλέσει μια σειρά από εξώθερμες παρενέργειες λόγω θερμικής διαταραχής, με αποτέλεσμα σεξουαλικό πρόβλημα ασφάλειας. Τρίτον, δείκτης δοκιμής ασφάλειας μπαταρίας ιόντων λιθίου Παραγωγή μπαταρίας ιόντων λιθίου, πραγματοποιείται μια σειρά ανίχνευσης πριν φτάσει στον καταναλωτή, προσπαθήστε να διασφαλίσετε την ασφάλεια της μπαταρίας και να μειώσετε τους κινδύνους ασφαλείας. 1.

Δοκιμή εξώθησης: Τοποθετήστε τη φορτισμένη μπαταρία σε ένα επίπεδο, από τη χαλύβδινη ράβδο των 131 KN, ένα επίπεδο χάλυβα ράβδου εξωθημένο από χαλύβδινη ράβδο διαμέτρου 32 mm, μόλις η πίεση εξώθησης φτάσει τη μέγιστη εξώθηση διακοπής. Η μπαταρία δεν προκαλεί φωτιά, δεν εκρήγνυται. 2, δοκιμή χτυπήματος: Αφού φορτιστεί πλήρως η μπαταρία, τοποθετήστε τη χαλύβδινη στήλη διαμέτρου 15,8 mm κάθετα σε ένα επίπεδο και το βάρος 9.

1 kg από 610 mm είναι ελεύθερο στη χαλύβδινη στήλη πάνω από την μπαταρία. Η μπαταρία δεν είναι φωτιά, δεν εκρήγνυται. 3, δοκιμή υπερφόρτισης: Γεμίστε την μπαταρία με 1C, πατήστε τη δοκιμή υπερφόρτισης σύμφωνα με την υπερφόρτιση 3C 10V, όταν η τάση υπερφόρτισης της μπαταρίας ανεβαίνει σε μια ορισμένη τάση, είναι κοντά σε μία φορά, η τάση της μπαταρίας αυξάνεται γρήγορα, όταν αυξάνεται Σε ένα ορισμένο όριο, η μπαταρία έχει σπάσει το καπέλο της μπαταρίας, η μπαταρία δεν εκτοξεύτηκε στο V0.

4. Δοκιμή βραχυκυκλώματος: Τροφοδοσία της μπαταρίας με καλώδιο με καλώδιο με αντίσταση όχι μεγαλύτερη από 50 m, ελέγξτε τη θερμοκρασία επιφάνειας της μπαταρίας, η ανώτερη θερμοκρασία της μπαταρίας είναι 140 ¡ã C, το καπάκι της μπαταρίας είναι ανοιχτό, η μπαταρία δεν πυροδοτεί, δεν εκρήγνυται. 5.

Δοκιμή βελονισμού: Τοποθετήστε την ηλεκτρική μπαταρία σε ένα αεροπλάνο, τρυπήστε την μπαταρία στην ακτινική κατεύθυνση με μια ατσάλινη βελόνα διαμέτρου 3 mm. Ελέγξτε ότι η μπαταρία δεν δίνει φωτιά, δεν εκρήγνυται. 6.

Δοκιμή κύκλου θερμοκρασίας: Η δοκιμή κύκλου θερμοκρασίας μπαταρίας ιόντων λιθίου χρησιμοποιείται για την προσομοίωση μπαταριών ιόντων λιθίου κατά τη μεταφορά ή αποθήκευση, την επαναλαμβανόμενη έκθεση σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας και υψηλής θερμοκρασίας, την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων λιθίου, η δοκιμή είναι η χρήση ταχείας και ακραίας θερμοκρασίας αλλαγή. Μετά τη δοκιμή, το δείγμα δεν πρέπει να πυροδοτηθεί, να μην εκραγεί, να μην υπάρξει διαρροή. Τέταρτον, λύση ασφάλειας μπαταρίας ιόντων λιθίου Για πολλούς κινδύνους για την ασφάλεια στα υλικά, την κατασκευή και τη χρήση, το πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί από τους κατασκευαστές μπαταριών ιόντων λιθίου είναι πώς να βελτιωθούν τα ζητήματα ασφάλειας.

1. Με την προσθήκη λειτουργικών πρόσθετων, τη χρήση νέων αλάτων λιθίου και τη χρήση νέων διαλυτών μπορεί να λύσει αποτελεσματικά τον κίνδυνο ασφάλειας του ηλεκτρολύτη. Ανάλογα με τη λειτουργία της πρόσθετης λειτουργίας, είναι σημαντικό να χωριστεί στα εξής: Πρόσθετα προστασίας ασφαλείας, πρόσθετα σχηματισμού φιλμ, προστασία του θετικού πρόσθετου ηλεκτροδίου, σταθεροποίηση του πρόσθετου άλατος λιθίου, πρόσθετο καθίζησης λιθίου, συλλογικό αντιδιαβρωτικό πρόσθετο, πρόσθετα ενισχυμένης διαβροχής κ.λπ.

Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση του εμπορικού άλατος λιθίου, οι ερευνητές τα αντικατέστησαν, πήραν έναν αριθμό παραγώγων, από τα οποία οι ενώσεις που λαμβάνονται με υποκατεστημένα άτομα υπερφθοροαλκυλίου έχουν υψηλό σημείο ανάφλεξης, προσέγγιση ηλεκτρικής αγωγιμότητας, αντοχή στο νερό κ.λπ. Είναι ένα είδος ένωσης άλατος λιθίου που είναι πολύ χρήσιμο. Περαιτέρω, με το ανιονικό άλας λιθίου που λαμβάνεται με την εξαπάτηση της βάσης οξυγόνου με ένα άτομο βορίου, έχει υψηλή θερμική σταθερότητα.

Όσον αφορά τον διαλύτη, πολλοί ερευνητές έχουν προτείνει μια σειρά νέων οργανικών διαλυτών όπως οι καρβοξυλικοί, οργανικοί διαλύτες οργανικού αιθέρα. Επιπλέον, το ιονικό υγρό έχει επίσης ένα είδος ηλεκτρολύτη υψηλής ασφάλειας, αλλά σχετικά συχνά χρησιμοποιούμενο ανθρακικό ηλεκτρολύτη, το ιξώδες του ιοντικού υγρού είναι υψηλό, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, ο συντελεστής αυτοδιάχυσης ιόντων είναι χαμηλός και υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά από την πρακτική εφαρμογή. Πρέπει να κάνουμε.

2. Βελτιώστε την ασφάλεια Ο φωσφορικός σίδηρος λιθίου και τα τριμερή σύνθετα υλικά ηλεκτροδίων και τα τριμελή σύνθετα θεωρούνται θετικό υλικό, εξαιρετικό σε ασφάλεια και είναι δυνατό να εξαπλωθούν εφαρμογές σε βιομηχανίες ηλεκτρικών οχημάτων. Όσον αφορά το θετικό υλικό, βελτιώστε την κοινή μέθοδο βελτίωσης της ασφάλειάς του, όπως η επιφανειακή κάλυψη του υλικού θετικού ηλεκτροδίου με οξείδιο μετάλλου, μπορεί να αποτρέψει την άμεση επαφή μεταξύ του υλικού θετικού ηλεκτροδίου και του ηλεκτρολύτη, αναστέλλοντας την αλλαγή φάσης του υλικού θετικού ηλεκτροδίου, βελτιώνει τη δομική του σταθερότητα, μειώνοντας την αντίσταση κατιόντος στο δεύτερο πλέγμα.

Όσον αφορά το υλικό του αρνητικού ηλεκτροδίου, καθώς η επιφάνειά του είναι συχνά η πιο επιρρεπής στη διάχυση θερμότητας και στην εξώθερμη μπαταρία σε μια μπαταρία ιόντων λιθίου, η θερμική σταθερότητα του φιλμ SEI είναι μια βασική μέθοδος για τη βελτίωση της ασφάλειας του υλικού αρνητικού ηλεκτροδίου. Με ασθενή οξείδωση, η εναπόθεση μετάλλου και οξειδίου μετάλλου, η επικάλυψη πολυμερούς ή άνθρακα, μπορεί να βελτιώσει τη θερμική σταθερότητα του υλικού αρνητικού ηλεκτροδίου. 3.

Βελτιώστε την ασφάλεια της μπαταρίας Εκτός από τη βελτίωση της ασφάλειας των υλικών των μπαταριών, πολλά μέτρα προστασίας ασφαλείας που εφαρμόζουν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου εμπορευμάτων, όπως ρύθμιση βαλβίδων ασφαλείας μπαταρίας, θερμοδιαλυτές ασφάλειες, σειρές με θετικούς συντελεστές θερμοκρασίας, χρήση διαφραγμάτων θερμής σφράγισης.