Kuinka hallita litiumioniakun lämpöä hallitsemattomasti?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

1. Elektrolyyttinen nestemäinen palonestoaine elektrolyyttinen palonestoaine on erittäin tehokas tapa vähentää akun lämpöä hallinnasta, mutta näillä palonestoaineilla on usein vakava vaikutus litiumioniakkujen sähkökemiallisiin ominaisuuksiin, joten kiinalainen sovellus on vaikeaa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi Yuqiao-tiimi Sheng Diego, Kalifornia, Kiina [1] varastoi paloa hidastavaa DBA:ta (dibentsyyliamiinia) mikrokapseleiden sisäosaan kapselipakkauksen tapauksessa, dispersio elektrolyytissä ei. Litiumioniakun sähköisillä ominaisuuksilla on vaikutusta, mutta kun akku vapautuu ja kapseli tuhoutuu liekkipursotuksella. myrkyllistä aiheuttaa akun vikaantumisen, mikä estää lämpöhäviön esiintymisen.

2018 Yuqiao Team [2] käytti uudelleen yllä olevaa tekniikkaa käyttämällä etyleeniglykolia ja etyleenidiamiinia palonestoaineena, kapseloituna sisällä olevaan litiumioniakkuun niin, että litiumioniakku on laskenut korkeimpaan lämpötilaan akupunktiokokeessa. 70%. Vähensi merkittävästi riskiä, ​​että litium-ioniakkuja ei voi hallita lämpötiloissa.

Edellä mainittu tapa on itsetuhoaminen, eli kun palonestoainetta on käytetty, koko litiumioniakku romutetaan, ja Tokion yliopiston Atsuoyamada-tiimi Japanissa [3] on kehittänyt eräänlaisen tuloksena litiumia palamista hidastavasta elektrolyytistä ionipariston ominaisuuksista, elektrolyyttisen liuoksen, jossa käytetään korkeita pitoisuuksia Na2F)a (SO2F)aN (SO2F) (LIFSA) litiumionisuolana, ja siihen lisätään tavallista palonestoainetta. Metyyliesteri TMP lisää merkittävästi litiumioniakun lämpöstabiilisuutta, joka on vieläkin tehokkaampi, eikä vaikuta litiumioniakun syklin suorituskykyyn, ja akku hyväksyy elektrolyytin voidaan stabiloida yli 1000 kertaa (C / 5 sykli 1200 kertaa, kapasiteetin säilyvyys 95%). Lisäaineen ansiosta litiumioniakussa on paloa hidastava ominaisuus, joka estää lämmön kulkua litiumioniakun hallinnasta, ja joillakin ihmisillä on toinen tapa, joka yrittää syntyä litiumioniakussa paahtamisen aiheuttamasta oikosulusta, mikä saavuttaa imun pohjan imun, poista lämmön hallinnan perusteellisesti.

Dynaamisen litiumioniakun tapauksessa siihen voi kohdistua voimakkaita iskuja käytössä, GabrielM.Veith, US Oak Lace National Laboratory, suunnitteli elektrolyytin, jolla on leikkaussakeutusominaisuudet [4], käytetty elektrolyytti ei-Newton Nesteelle on tunnusomaista, että normaalitilassa elektrolyytti on nestemäisessä tilassa, mutta äkillisen iskutilanteessa se voi olla jopa jähmeä, jäykkä. vaikutus luodinkestävä, ja estää litiumia juurista. Oikosulkuvaara, joka johtuu akun kuumenemisesta ioniakun törmäyksen yhteydessä.

2. Akun rakenne johdattaa meidät näkemään, kuinka kuuma saadaan pois hallinnasta, ja nykyinen litiumioniakku on huomioinut lämmön hallitsemattomuuden ongelman rakennesuunnittelussa, kuten 18650-akun yläkannessa. Yleensä on paineenalennusventtiili, ja akun sisällä olevaa painetta voidaan vapauttaa, kun lämpö ei ole hallinnassa.

Toisen akun yläkannen positiivinen lämpötilakerroinmateriaali PTC kasvaa merkittävästi, kun lämpöhäviön lämpötila nousee. Vähennä virtaa vähentääksesi lämpöä. Lisäksi kennorakenteen suunnittelussa on huomioitava oikosulkurakenne positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä ja estettävä akku, joka aiheuttaa akun aiheuttavan turvallisuusonnettomuuden virheellisestä toiminnasta, ylimääräisistä metalliesineistä.

Toiseksi akkua suunniteltaessa käytetään turvallisempaa kalvoa, esimerkiksi automaattisen sukkulan kolmikerroksista komposiittikalvoa korkeissa lämpötiloissa, mutta viime vuosina akun energiatiheyden jatkuvan parantumisen myötä kolmikerroksinen komposiittikalvo on ollut. litiumioniakun lämpöstabiilisuus, mikä vähentää riskiä, ​​että litiumioniakkuja ei voi hallita. 3. Akun lämpöturvallisuussuunnittelu Tehokas litiumioniakku on usein peräisin kymmenistä, sadoista tai jopa tuhansista rinnakkaisista akuista, kuten Teslan Modelsin akuista.

Yli 7 000 18650, jos jokin akuista ei ole hallinnassa, se voi levitä akussa aiheuttaen vakavia seurauksia. Esimerkiksi tammikuussa 2013 Bostonin japanilaisen lentoyhtiön, USA:n japanilaisen lentoyhtiön, tulipalo Yhdysvaltain kansallisen liikenneturvallisuuskomission tutkimuksen mukaan johtuu akussa olevasta 75 AH:n neliölitiumioniakusta. Kiinnittämisen jälkeen viereisen akun lämpöhäiriö nousee ylös.

Tapahtuman jälkeen Boeing vaatii toimenpiteitä, joilla estetään termisen hallinnan leviäminen kaikkiin akkuihin. Jotta litiumioniakkujen sisätiloissa lämpö ei pääse hallitsemaan, US AllCelltechnology on kehittänyt litiumioniakkujen lämpöeristysmateriaalin, joka perustuu vaiheenmuutosmateriaaleihin [5]. PCC-materiaali täytetään monomeeri-litiumioniakun väliin, ja kun litiumioniakku on normaali, akun lämpö voidaan siirtää nopeasti akkuun PCC-materiaalin kautta, ja PCC-materiaali on litiumioniakussa.

Sen läpi kulkeva parafiinimateriaali voi sulattaa sen absorboimaan suuren määrän lämpöä, estäen akun lämpötilan nousemasta edelleen, mikä estää akun lämpöhäviön. Akupunktiokokeessa 18650 akusta pakattu akkupaketti, kun PCC-materiaalia ei käytetä, yksi akun lämpövika johtaa lopulta 20 paristoon akussa ja käyttää PCC-materiaaleja. .