چگونه به باتری لیتیوم یونی «حرارتی خارج از کنترل» بدهیم تا ترمز نصب کند!

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

گرمای خارج از کنترل جدی ترین حادثه ایمنی در استفاده از باتری های لیتیوم یونی است. کنترل نشدن حرارت اغلب به دلیل باتری لیتیوم یونی است که در آن دیافراگم از بین می رود، یا دیافراگم شکسته شده است، یا به دلیل اتصال کوتاه خارجی خارج از باتری است. این باعث شده است که مقدار زیادی گرما که باعث گرمای زیادی می شود، ماده فعال الکترود مثبت و منفی و الکترولیت را راه اندازی می کند و باعث می شود باتری لیتیوم یونی برای جلوگیری از انفجار و انفجار، جان و امنیت اموال کاربران را به طور جدی تهدید کند.

بنابراین، باتری لیتیوم یونی به طور کلی در تشخیص ایمنی باتری لیتیوم یونی مورد نیاز است، و باتری لیتیوم یونی برای عبور از شارژ بیش از حد، چاپ بیش از حد، اتصال کوتاه و اکستروژن، طب سوزنی مورد نیاز است، اما با بهبود مستمر چگالی انرژی باتری لیتیومی و ظرفیت باتری، باتری از طب سوزنی عبور کرد. الزامات ایمنی باتری برای خودروهای برقی] در وزارت صنعت و فناوری اطلاعات اعلام شد. با این حال، نسخه جدید هیچ ارتباطی با تست طب سوزنی ندارد. پس از آن، امکان بازیابی آن وجود ندارد.

اگر سازنده به ظرفیت بزرگ دست یابد، باتری لیتیومی با چگالی انرژی بالا از طریق آزمایش طب سوزنی صاف باشد، در رقابت قابل توجه خواهد بود. مزایا. امروز ما در مورد تکنیک هایی صحبت خواهیم کرد که "ترمز" را برای از دست دادن "ترمز" باتری های لیتیوم یونی انجام می دهند.

1. بازدارنده شعله الکترولیت مایع الکترولیتی یک روش بسیار مؤثر برای کاهش دمای خارج از کنترل باتری است، اما این بازدارنده‌های شعله اغلب تأثیر جدی بر عملکرد الکتروشیمیایی باتری‌های لیتیوم یونی دارند، بنابراین استفاده از آن در استفاده واقعی دشوار است. به منظور حل این مشکل، تیم Yuqiao از شنگ دیگو، کالیفرنیا، چین [1] بازدارنده شعله DBA (دی بنزیلامین) را در داخل میکروکپسول ها در مورد بسته کپسول ذخیره می کند، پراکندگی در الکترولیت، انجام نمی شود. رها شود و باتری "سمی" باشد باعث خرابی باتری می شود و در نتیجه از وقوع حرارت خارج از کنترل جلوگیری می کند.

تیم Yuqiao 2018 [2] یک بار دیگر از تکنیک فوق استفاده می کند، اتیلن گلیکول و اتیلن دیامین به عنوان بازدارنده شعله استفاده می شود و بخش داخلی باتری لیتیوم یونی که در باتری لیتیوم یون بارگذاری می شود در آزمایش طب سوزنی 70 درصد کاهش یافته است. به طور قابل توجهی خطر خروج حرارتی از کنترل باتری های لیتیوم یون را کاهش داد. روشی که در بالا ذکر شد، خود تخریبی است، یعنی زمانی که از بازدارنده شعله استفاده شود، کل باتری لیتیوم یونی از بین می رود، و تیم Atsuoyamada از دانشگاه توکیو، ژاپن [3] نوعی الکترولیت بازدارنده شعله لیتیوم از خواص باتری یونی ایجاد کرده است، محلول الکترولیتی از غلظت های بالای (SO2afsaF)2N (SO2afsaF)2N بالا استفاده می کند. 2 (LIFSA) به عنوان نمک لیتیوم، و یک ضد شعله معمولی به آن اضافه می شود.

استر TMP به طور قابل توجهی پایداری حرارتی باتری لیتیوم یون را بهبود بخشیده است که حتی قدرتمندتر است. افزودن بازدارنده شعله بر عملکرد چرخه باتری لیتیوم یونی تأثیر نمی گذارد و باتری الکترولیت را می پذیرد که می تواند بیش از 1000 بار (C / 5) 1200 بار در گردش به طور پایدار گردش کند، میزان نگهداری ظرفیت 95٪. از طریق افزودنی، باتری لیتیوم یونی دارای خاصیت بازدارنده شعله است تا یکی از مسیرهای حرارتی را از کنترل باتری های لیتیوم یونی خارج کند و برخی از افراد راه دیگری دارند و سعی می کنند از وقوع اتصال کوتاه در باتری های لیتیوم یونی ناشی از ریشه از علت اصلی جلوگیری کنند و در نتیجه به هدف برداشتن ته دیگ دست می یابند.

به طور کامل وقوع حرارتی خارج از کنترل را حذف کنید. در مورد باتری لیتیومی پویا در حال استفاده، ممکن است با ضربه شدید مواجه شود، گابریلم از آزمایشگاه ملی اوک ریج آمریکا. Veith یک الکترولیت [4] با خاصیت ضخیم شدن برشی طراحی کرده است که از ویژگی های یک سیال غیر نیوتنی استفاده می کند.

در حالت عادی، الکترولیت حالت مایع را نشان می‌دهد، اما در هنگام برخورد ناگهانی، حالت جامد به طور غیرعادی ایجاد می‌شود و حتی می‌تواند به اثر ضد گلوله دست یابد. از علت اصلی، خطر از دست دادن گرما در باتری در هنگام خرابی باتری لیتیومی برق جلوگیری می شود. 2.

ساختار باتری ما را راهنمایی می‌کند تا ببینیم چگونه گرما را از کنترل خارج کنیم، و باتری لیتیوم یون فعلی در حال حاضر در حال بررسی مشکل خارج از کنترل حرارتی در طراحی ساختار، مانند پوشش بالایی 18650 است. به طور کلی یک شیر کاهش فشار وجود دارد و ممکن است فشار داخل باتری در هنگام حرارت خارج از کنترل آزاد شود. ضریب دمای مثبت ماده PTC در پوشش بالایی باتری دوم با افزایش دمای تلفات حرارتی به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

جریان را کاهش دهید تا گرما کاهش یابد. علاوه بر این، در طراحی ساختار باتری مونومر، اتصال کوتاه بین الکترودهای مثبت و منفی و عواملی مانند خرابی، مواد فلزی و ... باعث بروز حوادث ایمنی می شود.

دوم، زمانی که باتری طراحی می شود، از دیافراگم ایمن تری استفاده می شود، به عنوان مثال، دیافراگم کامپوزیت سه لایه شاتل اتوماتیک در دماهای بالا، اما در سال های اخیر، با بهبود مستمر چگالی انرژی باتری، دیافراگم کامپوزیت سه لایه دیافراگم پوشش سرامیکی بوده است که به تدریج می تواند دیافراگم کامپوزیت را از بین ببرد. انقباض جداکننده در دمای بالا، پایداری حرارتی باتری لیتیوم یونی را بهبود می بخشد و خطر خارج شدن از کنترل حرارتی باتری های لیتیوم یونی را کاهش می دهد. 3. طراحی ایمنی حرارتی بسته باتری باتری لیتیومی برقی اغلب در حال استفاده است، صدها یا حتی هزاران باتری به صورت موازی، مانند بسته‌های باتری مدل‌های تسلا از بیش از 7000 عدد.

ترکیب 18650، اگر یکی از باتری ها رخ دهد، ممکن است در بسته باتری پخش شود و عواقب جدی ایجاد کند. به عنوان مثال، در ژانویه 2013، هواپیمایی ژاپنی از بوستون، ایالات متحده، هواپیمای مسافربری بوئینگ 787، بر اساس تحقیقات کمیسیون ایمنی حمل و نقل ملی ایالات متحده، به دلیل وجود باتری لیتیوم یون مربع 75AH در بسته باتری است. پس از از دست دادن کنترل، حرارت باتری مجاور از کنترل خارج شد.

پس از این حادثه، بوئینگ درخواست تدابیری برای افزودن یک اسپرد داغ خارج از کنترل روی تمام بسته‌های باتری کرد. به منظور جلوگیری از خارج شدن از کنترل گرما در فضای داخلی باتری لیتیوم یونی، AllCelltechnology ایالات متحده یک ماده عایق حرارتی خارج از کنترل حرارتی باتری لیتیوم یونی را بر اساس مواد تغییر فاز ایجاد کرده است [5]. مواد PCC بین باتری لیتیوم یون مونومر پر می شود، در مواردی که بسته باتری لیتیوم یونی به درستی کار می کند، گرمای بسته باتری می تواند به سرعت از طریق مواد PCC به بسته باتری منتقل شود و هنگامی که اتلاف حرارت باتری لیتیوم یونی، مواد PCC می تواند از طریق مواد پارافین ذوب شود و از جذب بیشتر حرارت باتری جلوگیری شود و از جذب بیشتر حرارت جلوگیری شود. پخش شدن داخل بسته باتری را کنترل کنید.

در تست طب سوزنی، یک بسته باتری از 18650 باتری بسته بندی شده است، و زمانی که مواد PCC وجود نداشته باشد، حرارت باتری خارج از کنترل در نهایت منجر به 20 باتری در بسته باتری می شود و از مواد PCC استفاده می کند. در بسته باتری، حرارت باتری خارج از کنترل، بسته های باتری دیگر را فعال نمی کند. خارج از کنترل حرارتی باتری لیتیوم یونی ما بیشترین تمایل را برای مشاهده تصادف ایمنی ناشی از یک پیشگیری قوی، بهبود ایمنی باتری های لیتیوم یون، جلوگیری از خارج شدن از کنترل حرارتی و طراحی مدیریت گرما از طراحی فرمول باتری، طراحی ساختاری و بسته باتری داریم.

در زیر لوله بالایی، بهبود پایداری حرارتی باتری لیتیوم یون، امکان کنترل اتلاف حرارت را کاهش می دهد. .