लिथियम बैटरी चार्ज करने पर होने वाले तापीय नुकसान पर अनुसंधान में प्रगति

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सार: उच्च सुरक्षा लिथियम-आयन बैटरी अनुसंधान के लिए नवीनतम प्रगति और विकास संभावनाओं का सारांश। इलेक्ट्रोलाइट्स और इलेक्ट्रोड की उच्च तापमान स्थिरता से महत्वपूर्ण, लिथियम आयन बैटरी और उनके तंत्र की थर्मल अस्थिरता के कारणों ने स्पष्ट किया है कि मौजूदा वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरी प्रणाली उच्च तापमान पर अपर्याप्त है, उच्च तापमान इलेक्ट्रोलाइट्स, सकारात्मक और नकारात्मक संशोधन और बाहरी बैटरी प्रबंधन आदि विकसित करने का प्रस्ताव है। उच्च सुरक्षा लिथियम-आयन बैटरी डिजाइन करने के लिए।

सुरक्षा लिथियम-आयन बैटरी के विकास की तकनीकी संभावना के विकास पर दृष्टिकोण। 0 परिचय लिथियम आयन बैटरी अपनी कम लागत, उच्च प्रदर्शन, उच्च शक्ति और हरित पर्यावरण के कारण एक नए प्रकार की ऊर्जा का विशिष्ट प्रतिनिधि बन गई है, जिसका व्यापक रूप से 3 सी डिजिटल उत्पादों, मोबाइल पावर और इलेक्ट्रिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है। हाल के वर्षों में, पर्यावरण प्रदूषण की तीव्रता और राष्ट्रीय नीति मार्गदर्शन के कारण, इलेक्ट्रिक वाहन-आधारित इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में लिथियम-आयन बैटरी की मांग में वृद्धि हुई है, उच्च-शक्ति लिथियम-आयन बैटरी सिस्टम विकसित करने की प्रक्रिया में, बैटरी सुरक्षा के मुद्दों ने व्यापक ध्यान आकर्षित किया है, मौजूदा समस्याओं को तत्काल हल करने की आवश्यकता है।

बैटरी प्रणाली का तापमान परिवर्तन ऊष्मा के उद्भव और वितरित दो कारकों द्वारा निर्धारित होता है। लिथियम आयन बैटरी की गर्मी की घटना थर्मल अपघटन और बैटरी सामग्री के बीच प्रतिक्रिया के कारण होती है। बैटरी प्रणाली की गर्मी को कम करने और विरोधी उच्च तापमान प्रदर्शन की प्रणाली में सुधार, बैटरी प्रणाली सुरक्षित है।

और छोटे पोर्टेबल उपकरण जैसे मोबाइल फोन, लैपटॉप बैटरी की क्षमता आम तौर पर 2AH से कम होती है, और इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग की जाने वाली पावर-टाइप लिथियम-आयन बैटरी की क्षमता आम तौर पर 10ah से अधिक होती है, और स्थानीय तापमान अक्सर सामान्य ऑपरेशन के दौरान 55 ° C से अधिक होता है, और आंतरिक तापमान 300 ° C तक पहुंच जाएगा, उच्च तापमान या बड़ी दर चार्ज और डिस्चार्ज की स्थिति में, गर्मी और ज्वलनशीलता कार्बनिक विलायक तापमान में वृद्धि से साइड रिएक्शन की एक श्रृंखला हो जाएगी, जो अंततः थर्मल नियंत्रण से बाहर हो जाएगी और बैटरी दहन या विस्फोट [3] हो जाएगा। अपने स्वयं के रासायनिक प्रतिक्रिया कारकों के अलावा, कुछ लोगों में ओवरहीटिंग, ओवरटेकिंग और यांत्रिक प्रभाव के कारण शॉर्ट सर्किट होता है, कुछ कृत्रिम कारक भी लिथियम आयन बैटरी की घटना को सुरक्षा दुर्घटनाओं का कारण बन सकते हैं। इसलिए, लिथियम-आयन बैटरियों के उच्च तापमान प्रदर्शन का अध्ययन और सुधार करना महत्वपूर्ण है।

1 तापीय नियंत्रण से बाहर होने का कारण लिथियम-आयन बैटरी के तापीय नियंत्रण से बाहर होने का विश्लेषण महत्वपूर्ण है क्योंकि बैटरी का आंतरिक तापमान बढ़ जाता है। वर्तमान में, वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरियों में सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त इलेक्ट्रोलाइट प्रणाली LiPF6 का मिश्रित कार्बोनेट समाधान है। ऐसे विलायक में उच्च वाष्पशीलता, कम फ़्लैश बिंदु होता है, तथा यह बहुत आसानी से जल जाता है।

जब आंतरिक शॉर्ट सर्किट के कारण टक्कर होती है या विकृत हो जाती है, तो एक बड़ी दर चार्ज और डिस्चार्ज और आगे निकल जाती है, बहुत अधिक गर्मी होगी, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी का तापमान बढ़ जाएगा। एक निश्चित तापमान तक पहुंचने पर, अपघटन प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के कारण बैटरी का थर्मल संतुलन नष्ट हो जाएगा। जब इन रासायनिक प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न ऊष्मा को समय पर बाहर नहीं निकाला जा सकता, तो इससे प्रतिक्रिया की प्रगति और भी तीव्र हो जाएगी, तथा स्व-तापकारी पक्ष प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू हो जाएगी।

बैटरी का तापमान तेजी से बढ़ जाता है, अर्थात "तापीय नियंत्रण से बाहर" हो जाता है, जिससे अंततः बैटरी जल जाती है, और यहां तक ​​कि गंभीर विस्फोट भी हो जाता है। सामान्य तौर पर, लिथियम-आयन बैटरी के थर्मल नियंत्रण से बाहर होने का कारण इलेक्ट्रोलाइट की थर्मल अस्थिरता के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइट और सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सह-अस्तित्व की थर्मल अस्थिरता में महत्वपूर्ण है। वर्तमान में, एक बड़े पहलू से, लिथियम-आयन बैटरी की सुरक्षा बाहरी प्रबंधन और आंतरिक डिजाइन से लेकर सुरक्षा उद्देश्यों को प्राप्त करने के लिए आंतरिक तापमान, वोल्टेज और वायु दबाव को नियंत्रित करने तक महत्वपूर्ण है।

2 थर्मल नियंत्रण से बाहर की रणनीति का समाधान 2. बाहरी प्रबंधन 1) पीटीसी (सकारात्मक तापमान गुणांक) घटक: लिथियम आयन बैटरी में पीटीसी घटक स्थापित करें, जो बैटरी के अंदर दबाव और तापमान पर विचार करता है, और जब बैटरी को ओवरचार्ज करके गर्म किया जाता है, तो बैटरी 10 होती है। वर्तमान को सीमित करने के लिए प्रतिरोध बढ़ जाता है, और बैटरी के स्वचालित सुरक्षा कार्य को साकार करने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों के बीच वोल्टेज एक सुरक्षित वोल्टेज तक कम हो जाता है। 2) विस्फोट प्रूफ वाल्व: जब बैटरी असामान्य होने के कारण बहुत बड़ी होती है, तो विस्फोट प्रूफ वाल्व विकृत हो जाता है, जिसे बैटरी से जोड़ने के लिए अंदर रखा जाएगा, चार्ज करना बंद कर दें।

3) इलेक्ट्रॉनिक्स: 2 ~ 4 बैटरी पैक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट डिजाइन लिथियम आयन रक्षक को मूर्त रूप दे सकते हैं, ओवरचार्ज और ओवर-डिस्चार्ज को रोक सकते हैं, सुरक्षा दुर्घटनाओं को रोक सकते हैं, बैटरी जीवन का विस्तार कर सकते हैं। बेशक, इन बाहरी नियंत्रण विधियों का एक निश्चित प्रभाव है, लेकिन इन अतिरिक्त उपकरणों ने बैटरी की जटिलता और उत्पादन लागत को बढ़ा दिया है, और वे बैटरी सुरक्षा की समस्या को पूरी तरह से हल नहीं कर सकते हैं। इसलिए, एक आंतरिक सुरक्षा संरक्षण तंत्र स्थापित करना आवश्यक है।

2.2 लिथियम आयन बैटरी के रूप में इलेक्ट्रोलाइट इलेक्ट्रोलाइट इलेक्ट्रोलाइट में सुधार, इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति सीधे बैटरी के प्रदर्शन को निर्धारित करती है, बैटरी की क्षमता, ऑपरेटिंग तापमान रेंज, चक्र प्रदर्शन और सुरक्षा प्रदर्शन महत्वपूर्ण हैं। वर्तमान में, वाणिज्यिक लिथियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान प्रणालियों में, सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली संरचना LIPF6, विनाइल कार्बोनेट और रैखिक कार्बोनेट है।

फ्रंट एक अपरिहार्य घटक है, और बैटरी प्रदर्शन के संदर्भ में उनके उपयोग की भी कुछ सीमाएं हैं। साथ ही इलेक्ट्रोलाइट में कम क्वथनांक, कम फ़्लैश पॉइंट वाले कार्बोनेट विलायक की बड़ी मात्रा का उपयोग किया जाता है, जो कम तापमान पर होगा। फ्लैश, इसमें सुरक्षा का बड़ा खतरा है।

इसलिए, कई शोधकर्ता इलेक्ट्रोलाइट्स के सुरक्षा प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट प्रणाली में सुधार करने का प्रयास करते हैं। ऐसे मामले में जहां बैटरी की मुख्य बॉडी सामग्री (इलेक्ट्रोड सामग्री, डायाफ्राम सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट सामग्री सहित) थोड़े समय में नहीं बदलती है, इलेक्ट्रोलाइट की स्थिरता लिथियम आयन बैटरी की सुरक्षा बढ़ाने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। 2.

2.1 कार्यात्मक योज्य फ़ंक्शन योजक में कम खुराक, लक्षित विशेषता होती है। अर्थात्, यह उत्पादन प्रक्रिया में परिवर्तन किए बिना, या नई बैटरी की लागत में कोई परिवर्तन किए बिना, बैटरी के कुछ मैक्रोस्कोपिक प्रदर्शन में महत्वपूर्ण सुधार कर सकता है।

इसलिए, फ़ंक्शन एडिटिव्स आज की लिथियम-आयन बैटरी में एक हॉट स्पॉट बन गए हैं, जो सबसे आशाजनक मार्गों में से एक है जो वर्तमान में लिथियम-आयन बैटरी इलेक्ट्रोलाइट का सबसे आशाजनक रोगजनक समाधान है। योजक का मूल उपयोग बैटरी के तापमान को बहुत अधिक होने से रोकना है तथा बैटरी वोल्टेज को नियंत्रण सीमा तक सीमित रखना है। इसलिए, योजक के डिजाइन पर तापमान और चार्जिंग क्षमता के परिप्रेक्ष्य से भी विचार किया जाता है।

ज्वाला मंदक योज्य: ज्वाला मंदक योज्य को कार्बनिक फास्फोरस ज्वाला मंदक योज्य, नाइट्रोजन युक्त यौगिक ज्वाला मंदक योज्य, सिलिकॉन आधारित ज्वाला मंदक योज्य और समग्र ज्वाला मंदक योज्य में भी विभाजित किया जा सकता है। 5 महत्वपूर्ण श्रेणियाँ. कार्बनिक फॉस्फोरस-कोशिका-ज्वालारोधी: इनमें कुछ एल्काइल फॉस्फेट, एल्काइल फॉस्फेट, फ्लोरीनेटेड फॉस्फेट और फॉस्फेट नाइट्राइल यौगिक महत्वपूर्ण हैं।

ज्वाला मंदक तंत्र हाइड्रोजन मुक्त मूलकों के साथ हस्तक्षेप करने वाले ज्वाला मंदक अणुओं की श्रृंखला प्रतिक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है, जिसे मुक्त मूलक कैप्चर तंत्र के रूप में भी जाना जाता है। योगात्मक गैसीकरण अपघटन से फास्फोरस युक्त मुक्त मूलक निकलते हैं, मुक्त मूलकों में श्रृंखला अभिक्रिया को समाप्त करने की क्षमता होती है। फॉस्फेट अग्निरोधी: महत्वपूर्ण फॉस्फेट, ट्राइएथिल फॉस्फेट (टीईपी), ट्राइब्यूटाइल फॉस्फेट (टीबीपी), आदि।

फॉस्फेट नाइट्राइल यौगिक जैसे हेक्सामेथिल फॉस्फेज़ीन (एचएमपीएन), एल्काइल फॉस्फाइट जैसे ट्राइमेथिल फॉस्फाइट (टीएमपीआई), तीन-(2,2,2-ट्राइफ्लूरोइथाइल), फॉस्फाइट (टीटी-एफपी), फ्लोरिनेटेड एसिड एस्टर, जैसे तीन-(2,2,2-ट्राइफ्लूरोइथाइल) फॉस्फेट (टीएफपी), डाइ-(2,2,2-ट्राइफ्लूरोइथाइल)-मिथाइल फॉस्फेट (बीएमपी), (2,2,2-ट्राइफ्लूरोइथाइल)-डाइएथिल फॉस्फेट (टीडीपी), फेनिलफॉस्फेट (डीपीओएफ), आदि। एक अच्छा अग्निरोधी योज्य है। फॉस्फेट में आमतौर पर अपेक्षाकृत बड़ी श्यानता, खराब विद्युत रासायनिक स्थिरता होती है, तथा अग्निरोधी पदार्थ के मिश्रण से इलेक्ट्रोलाइट की आयनिक चालकता और इलेक्ट्रोलाइट की परिसंचरण प्रतिवर्तीता पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जबकि इलेक्ट्रोलाइट की अपवर्तकता बढ़ जाती है।

यह सामान्यतः है: 1 नए एल्काइल समूहों की कार्बन सामग्री; 2 सुगंधित (फेनिल) समूह अंश प्रतिस्थापित एल्काइल समूह; 3 एक चक्रीय संरचना फॉस्फेट बनाते हैं। कार्बनिक हैलोजनयुक्त सामग्री (हैलोजनयुक्त विलायक): कार्बनिक हैलोजनयुक्त ज्वाला मंदक फ्लू फ्लू फ्लू फ्लू के लिए महत्वपूर्ण है। H को F से प्रतिस्थापित करने के बाद, इसके भौतिक गुण बदल गए हैं, जैसे गलनांक में कमी, श्यानता में कमी, रासायनिक और विद्युत रासायनिक स्थिरता में सुधार, आदि।

कार्बनिक हैलोजेनिक अग्निरोधी में फ्लोरोसाइक्लिक कार्बोनेट, फ्लोरो-चेन कार्बोनेट और एल्काइल-परफ्लोरोडेकेन ईथर आदि को शामिल करना महत्वपूर्ण है। ओएचएमआई और अन्य तुलनात्मक फ्लोरोइथाइल ईथर, फ्लोराइड युक्त फ्लोराइड यौगिकों से पता चला कि 33.3% (आयतन अंश) 0.

67 mol / lliclo4 / Ec + DEC + PC (वॉल्यूम अनुपात 1: 1: 1) इलेक्ट्रोलाइट में अधिक उच्च फ़्लैश बिंदु होता है, कमी की क्षमता कार्बनिक विलायक EC, DEC और PC से अधिक होती है, जो प्राकृतिक ग्रेफाइट की सतह पर तेजी से SEI फिल्म बना सकती है, कलन दक्षता और निर्वहन क्षमता के पहले चार्ज और डिस्चार्ज में सुधार करती है। फ्लोराइड में ऊपर वर्णित ज्वाला मंदक के मुक्त मूलक कैप्चर फ़ंक्शन का उपयोग नहीं होता है, केवल उच्च अस्थिर और ज्वलनशील सह-विलायकों को पतला करने के लिए होता है, इसलिए इलेक्ट्रोलाइट में केवल वॉल्यूम अनुपात अधिकतर (70%) होता है जब इलेक्ट्रोलाइट ज्वलनशील नहीं होता है। मिश्रित अग्निरोधी: वर्तमान में इलेक्ट्रोलाइट में प्रयुक्त मिश्रित अग्निरोधी में एक पीएफ यौगिक और एक एनपी-श्रेणी यौगिक होता है, प्रतिनिधि पदार्थों में एक महत्वपूर्ण हेक्सामेथिलफॉस्फोराइड (एचएमपीए), फ्लोरोफॉस्फेट आदि होते हैं।

ज्वाला मंदक दो ज्वाला मंदक तत्वों के सहक्रियात्मक उपयोग द्वारा ज्वाला मंदक प्रभाव डालता है। एफईआई एट अल. दो एनपी ज्वाला मंदक MEEP और MEE प्रस्तावित हैं, और इसका आणविक सूत्र चित्र 1 में दर्शाया गया है।

Licf3SO3 / MeEP: PC = 25:75, इलेक्ट्रोलाइट 90% की ज्वलनशीलता को कम कर सकता है, और चालकता 2.5 × 10-3S / सेमी तक पहुंच सकती है। 2) ओवरचार्ज एडिटिव: लिथियम-आयन बैटरी को ओवरचार्ज करने पर प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है।

इलेक्ट्रोलाइट घटक (महत्वपूर्ण विलायक है) सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह में ऑक्सीडेटिव अपघटन प्रतिक्रियाओं की सतह को उलट देता है, गैस उत्पन्न होती है और गर्मी की मात्रा जारी होती है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी के आंतरिक दबाव में वृद्धि होती है और तापमान बढ़ता है, और बैटरी की सुरक्षा गंभीर रूप से प्रभावित होती है। उद्देश्य तंत्र से, ओवरचॉल संरक्षण योजक ऑक्सीडेटिव स्ट्रिपिंग पावर-प्रकार और दो प्रकार के विद्युत बहुलकीकरण प्रकार के लिए महत्वपूर्ण है। योजक के प्रकार से, इसे लिथियम हैलाइड, मेटालोसिन यौगिक में विभाजित किया जा सकता है।

वर्तमान में, एक ओवरचैल्ड अतिरिक्त अतिरिक्त अतिरिक्त एडाप्रेज (बीपी) और साइक्लोहेक्सिलबेन्ज़ीन (सीएचबी) रेडॉक्स एंटी-ओवरचर्ड एडिटिव्स पर सिद्धांत हैं जब चार्जिंग वोल्टेज सामान्य कटऑफ वोल्टेज से अधिक हो जाता है, तो एडिटिव सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर शुरू होता है। ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया, ऑक्सीकरण उत्पाद ऋणात्मक इलेक्ट्रोड तक फैल जाता है, और अपचयन प्रतिक्रिया घटित होती है। ऑक्सीकरण धनात्मक और ऋणात्मक ध्रुवों के बीच बंद हो जाता है, अतिरिक्त आवेश को अवशोषित कर लेता है।

इसके प्रतिनिधि पदार्थों में फेरोसिन और उसका व्युत्पन्न, फेरिड 2,2-पाइरीडीन और 1,10-आसन्न ग्लेनोलिन का एक परिसर, थिओल व्युत्पन्न है। बहुलकीकरण ब्लॉक विरोधी भरा योजक. प्रतिनिधि पदार्थों में साइक्लोहेक्सिलबेन्ज़ीन, बाइफिनाइल और अन्य पदार्थ शामिल हैं।

जब बाइफिनाइल को पूर्व-चार्ज योजक के रूप में उपयोग किया जाता है, जब वोल्टेज 4.5 से 4.7V तक पहुंच जाता है, तो जोड़ा गया बाइफिनाइल विद्युत रासायनिक रूप से पॉलीमराइज़ हो जाता है, जिससे सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर प्रवाहकीय फिल्म की एक परत बन जाती है, जिससे बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिससे चार्जिंग करंट सुरक्षा बैटरी सीमित हो जाती है।

2.2.2 आयन द्रव आयन द्रव इलेक्ट्रोलाइट पूरी तरह से यिन और धनायन से बना होता है।

चूंकि अंतः आयन या धनायनिक आयतन कमजोर होते हैं, इसलिए मध्यवर्ती कमजोर होता है, इलेक्ट्रॉन वितरण असमान होता है, तथा कक्षीय तापमान पर, जो कि द्रव होता है, महासागर स्वतंत्र रूप से गति कर सकता है। इसे इमिडाज़ोल, पाइराज़ोल, पाइरीडीन, क्वाटरनेरी अमोनियम नमक आदि में विभाजित किया जा सकता है। लिथियम आयन बैटरी के साधारण कार्बनिक विलायक की तुलना में, आयनिक तरल पदार्थ में 5 फायदे हैं: 1 उच्च तापीय स्थिरता, 200 डिग्री सेल्सियस विघटित नहीं हो सकता; 2 वाष्प दबाव लगभग 0 है, बैटरी के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है; 3 आयनिक तरल दहन के लिए आसान नहीं है कोई संक्षारक नहीं; 4 एक उच्च विद्युत चालकता है; 5 रासायनिक या विद्युत रासायनिक स्थिरता अच्छी है।

एएन या इसके जैसे पीपी13टीएफएसआई और 1मोलिफ़6ईसी / डीईसी (1: 1) को एक इलेक्ट्रोलाइट में बदल दिया जाता है, जो पूरी तरह से गैर-ईंधन प्रभाव प्राप्त कर सकता है, और इस प्रणाली में 2 wt% liboB योजक जोड़कर इंटरफ़ेस संगतता में काफी सुधार किया जा सकता है। एकमात्र समस्या जिसे हल करने की आवश्यकता है, वह है इलेक्ट्रोलाइट प्रणाली में आयन की चालकता। 2.

2.3 लिथियम लवण की तापीय स्थिरता का चयन हेक्साफ्लोरोफॉस्फेट (LiPF6) एक कमोडिटी लिथियम-आयन बैटरी में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला इलेक्ट्रोलाइट लिथियम लवण है। यद्यपि इसकी एकल प्रकृति इष्टतम नहीं है, फिर भी इसका समग्र प्रदर्शन सबसे अधिक लाभप्रद है।

हालांकि, LiPF6 में भी इसका नुकसान है, उदाहरण के लिए, LiPF6 रासायनिक और ऊष्मागतिकीय रूप से अस्थिर है, और प्रतिक्रिया होती है: LIPF (6S) → LIF (S) + PF (5G), प्रतिक्रिया से उत्पन्न PF5 ऑक्सीजन परमाणु में कार्बनिक विलायक पर हमला करना आसान है इलेक्ट्रॉनों के लिए अकेला, जिसके परिणामस्वरूप विलायक के खुले लूप पोलीमराइजेशन और ईथर बांड होते हैं, यह प्रतिक्रिया विशेष रूप से उच्च तापमान पर गंभीर होती है। उच्च तापमान इलेक्ट्रोलाइट लवणों पर वर्तमान अनुसंधान कार्बनिक लिथियम लवण क्षेत्रों में केंद्रित है। प्रतिनिधि पदार्थ बोरोन-आधारित लवण, इमीन-आधारित लिथियम लवण के साथ महत्वपूर्ण हैं।

LIB (C2O4) 2 (liboB) हाल के वर्षों में नव संश्लेषित इलेक्ट्रोलाइट लवण है। इसमें कई उत्कृष्ट गुण हैं, 302 डिग्री सेल्सियस तापमान पर विघटित होकर, यह नकारात्मक इलेक्ट्रोड में एक स्थिर एसईआई फिल्म बना सकता है। पीसी आधारित इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान में ग्रेफाइट के प्रदर्शन में सुधार, लेकिन इसकी चिपचिपाहट बड़ी है, एसईआई फिल्म का प्रतिबाधा का गठन [14]।

LIN (SO2CF3) 2 (Litfsi) का अपघटन तापमान 360 ° C है, और सामान्य तापमान पर आयन चालकता LiPF6 से थोड़ी कम है। विद्युत रासायनिक स्थिरता अच्छी है, और ऑक्सीकरण क्षमता लगभग 5.0V है, जो कि सबसे कार्बनिक लिथियम नमक है, लेकिन यह अल बेस सेट द्रव का गंभीर संक्षारण है।

2.2.4 पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट कई कमोडिटी लिथियम आयन बैटरियां ज्वलनशील और वाष्पशील कार्बोनेट सॉल्वैंट्स का उपयोग करती हैं, यदि रिसाव से आग लगने की संभावना है।

यह विशेष रूप से उच्च क्षमता, उच्च ऊर्जा घनत्व की शक्तिशाली लिथियम-आयन बैटरी है। ज्वलनशील कार्बनिक तरल इलेक्ट्रोलाइट्स के स्थान पर बेईमान पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करने से लिथियम-आयन बैटरी की सुरक्षा में काफी सुधार हो सकता है। बहुलक इलेक्ट्रोलाइट, विशेष रूप से जेल-प्रकार बहुलक इलेक्ट्रोलाइट के अनुसंधान ने काफी प्रगति की है।

वर्तमान में, इसका उपयोग वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरियों में सफलतापूर्वक किया जा रहा है। बहुलक निकाय वर्गीकरण के अनुसार, जेल बहुलक इलेक्ट्रोलाइट निम्नलिखित तीन श्रेणियों के साथ महत्वपूर्ण है: पैन-आधारित बहुलक इलेक्ट्रोलाइट, पीएमएमए बहुलक इलेक्ट्रोलाइट, पीवीडीएफ-आधारित बहुलक इलेक्ट्रोलाइट। हालांकि, जेल-प्रकार पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट वास्तव में शुष्क पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट और तरल इलेक्ट्रोलाइट के बीच समझौते का परिणाम है, और जेल-प्रकार पॉलिमर बैटरियों पर अभी भी बहुत काम किया जाना है।

2.3 सकारात्मक सामग्री यह निर्धारित कर सकती है कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री अस्थिर है जब चार्जिंग स्थिति वोल्टेज 4V से ऊपर है, और उच्च तापमान में विघटित ऑक्सीजन में गर्मी उत्पन्न करना आसान है, ऑक्सीजन और कार्बनिक सॉल्वैंट्स बड़ी मात्रा में गर्मी और अन्य गैसों पर प्रतिक्रिया करना जारी रखते हैं, बैटरी की सुरक्षा को कम करते हैं [2, 17-19]। इसलिए, धनात्मक इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट की प्रतिक्रिया को गर्मी का एक महत्वपूर्ण कारण माना जाता है।

सामान्य सामग्री के संबंध में, इसकी सुरक्षा में सुधार की सामान्य विधि कोटिंग संशोधन है। MgO, A12O3, SiO2, TiO2, ZnO, SnO2, ZrO2, आदि के साथ सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री की सतह कोटिंग के लिए, सकारात्मक इलेक्ट्रोड की क्रोमैटोग्राफी को कम करते हुए डाई +-रियर पॉजिटिव और इलेक्ट्रोलाइट की प्रतिक्रिया को कम कर सकते हैं, सकारात्मक इलेक्ट्रोड पदार्थ के चरण परिवर्तन को बाधित कर सकते हैं।

इसकी संरचनात्मक स्थिरता में सुधार, जाली में धनायन के विकार प्रतिरोध को कम करना, जिससे परिसंचरण प्रक्रिया की द्वितीयक प्रतिक्रिया कम हो जाती है। 2.4 कार्बन सामग्री वर्तमान में एक कम विशिष्ट सतह क्षेत्र, एक उच्च चार्ज और डिस्चार्ज प्लेटफॉर्म, एक छोटा चार्ज और डिस्चार्ज प्लेटफॉर्म, एक अपेक्षाकृत उच्च थर्मल स्थिरता, एक अपेक्षाकृत अच्छी थर्मल स्थिति, एक अपेक्षाकृत उच्च थर्मोस्टेबिलिटी, एक अपेक्षाकृत उच्च थर्मोस्टेबिलिटी, एक अपेक्षाकृत उच्च थर्मोस्टेबिलिटी का उपयोग करती है।

जैसे कि इंटरमीडिएट फेज़ कार्बन माइक्रोस्फेयर (एमसीएमबी), या स्पिनल संरचना का Li9Ti5o12, जो लैमिनेटेड ग्रेफाइट की संरचनात्मक स्थिरता से बेहतर है [20]। वर्तमान में कार्बन सामग्री के प्रदर्शन में सुधार करने की विधि सतह उपचार (सतह ऑक्सीकरण, सतह हैलोजनीकरण, कार्बन क्लैडिंग, कोटिंग धातु, धातु ऑक्साइड, बहुलक कोटिंग) या धातु या गैर-धातु डोपिंग को शुरू करने के लिए महत्वपूर्ण है। 2.

5 वर्तमान में वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरी में प्रयुक्त डायाफ्राम अभी भी एक पॉलीओलेफ़िन सामग्री है, और इसका महत्वपूर्ण नुकसान यह है कि यह गर्म होता है और इलेक्ट्रोलाइटिक द्रव घुसपैठ खराब है। इन दोषों को दूर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने कई तरीके आजमाए हैं, जैसे कि थर्मल स्थिरता सामग्री की तलाश करना, या Al2O3 या SiO2 नैनोपाउडर की एक छोटी मात्रा को जोड़ना, जिसमें न केवल एक सामान्य डायाफ्राम होता है, बल्कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री की थर्मल स्थिरता भी होती है। उपयोग।

एमआईएओ एट अल, इलेक्ट्रोस्टैटिक स्पिनिंग विधि द्वारा तैयार पॉलीमाइड नैनो नॉनवॉवन फैब्रिकेशन। डीआर और टीजीए जैसे लक्षण वर्णन से पता चलता है कि यह न केवल 500 डिग्री सेल्सियस पर थर्मल स्थिरता बनाए रख सकता है, बल्कि सीईएलगार्ड डायाफ्राम के सापेक्ष बेहतर इलेक्ट्रोलाइट घुसपैठ भी कर सकता है। वांग एट अल ने AL2O3-PVDF नैनोस्कोपिक माइक्रोपोरस झिल्ली तैयार की, जो अच्छे विद्युत-रासायनिक गुण और तापीय स्थिरता प्रदर्शित करती है, जो लिथियम-आयन बैटरी विभाजकों के उपयोग को संतुष्ट करती है।

3 सारांश और इलेक्ट्रिक वाहनों और ऊर्जा भंडारण के लिए लिथियम आयन बैटरी के लिए तत्पर हैं, जो छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की तुलना में बहुत बड़ा है, और उपयोग का वातावरण अधिक जटिल है। संक्षेप में, हम देख सकते हैं कि इसकी सुरक्षा का मुद्दा अभी भी सुलझने से कोसों दूर है, तथा यह वर्तमान तकनीकी अड़चन बन गई है। इसके बाद बैटरी के असामान्य संचालन के बाद उत्पन्न होने वाले तापीय प्रभाव पर गहनता से काम किया जाना चाहिए, तथा लिथियम आयन बैटरी के सुरक्षा प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए प्रभावी तरीके ढूंढे जाने चाहिए।

वर्तमान में, फ्लोरीन युक्त विलायक और अग्निरोधी योजकों का उपयोग सुरक्षा-प्रकार लिथियम-आयन बैटरी विकसित करने के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा है। विद्युत-रासायनिक प्रदर्शन और उच्च तापमान सुरक्षा के बीच संतुलन कैसे बनाया जाए, यह भविष्य के अनुसंधान का केंद्र होगा। उदाहरण के लिए, एक उच्च प्रदर्शन समग्र अग्निरोधी अभिन्न एकीकृत सेट पी, एन, एफ, और सीएल विकसित किया गया है, और एक उच्च क्वथनांक, एक उच्च फ़्लैश बिंदु वाला कार्बनिक विलायक विकसित किया गया है, और उच्च सुरक्षा प्रदर्शन का एक इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान तैयार किया गया है।

समग्र अग्निरोधी, दोहरे कार्य वाले योजक भी भविष्य के विकास के रुझान बन जाएंगे। लिथियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोड सामग्री के संबंध में, सामग्री की सतह रासायनिक गुण अलग हैं, चार्ज और डिस्चार्ज क्षमता पर इलेक्ट्रोड सामग्री की संवेदनशीलता की डिग्री असंगत है, और सभी बैटरी संरचनात्मक डिजाइन में एक या सीमित कई इलेक्ट्रोड / इलेक्ट्रोलाइट / योजक का उपयोग करना असंभव है। इसलिए, भविष्य में, हमें विशिष्ट इलेक्ट्रोड सामग्रियों के लिए अलग-अलग बैटरी प्रणालियों के विकास पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए।

इसके साथ ही, यह उच्च सुरक्षा के साथ पॉलिमर लिथियम-आयन बैटरी प्रणाली या एकल धनायन चालक और तीव्र आयन परिवहन तथा उच्च तापस्थिरता वाले अकार्बनिक ठोस इलेक्ट्रोलाइट का विकास भी कर रहा है। इसके अलावा, आयनिक द्रव के प्रदर्शन में सुधार, सरल और सस्ते सिंथेटिक सिस्टम विकसित करना भी भविष्य के अनुसंधान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।