Динамикалық литий-ионды батареяның жылу жоғалуын бақылау әдісі

Авторы: Iflowpower –Портативті электр станциясының жеткізушісі

Жаңа энергетикалық көліктердің қарқынды дамуына байланысты динамикалық литий-иондық аккумуляторлар өнеркәсібі де назар аударды. Қуатты литий-ионды аккумулятор - бұл құралдан қуат беру үшін қуат көзі және электр көлігі, электр пойызы, электрлік велосипед, гольф арбасы болып табылатын батарея. Пекинде Цинхуа университеті ұйымдастырған бірінші ұлттық литий-иондық аккумулятор қауіпсіздігі технологиясының семинары өтті.

Бұл кездесу қуаттың термиялық жоғалуы (жоғары температураның бақылаудан тыс термиялық) мәселесін, батарея қауіпсіздігіне әсер ететін әртүрлі факторларды және литий-ионды аккумулятордың қауіпсіздігі үшін техникалық құралдар мен техникалық шараларды одан әрі жақсарту жолдарын талқылайды. Цинхуа университетінің профессоры Оуян Мингао динамикалық литий-ионды батареяның термиялық бақылаудан шығуының үш себебін анықтап, емдеудің кейбір әдістері мен ұсыныстарын ұсынды. Термиялық тұрғыдан алғанда, термиялық ынталандырулар деп аталатындар сыртқы жоғары температуралық орталар, соның ішінде сыртқы өрт, батареяның нашар жылу диссипациясы және т.б.

Сыртқы жоғары температурада литий-иондық аккумулятор құрылымының сипаттамаларына байланысты SEI пленкасы, электролит, т.б., электролит аналиті де оң электродпен, теріс электродпен және электр ядросының диафрагмасымен әрекеттеседі. талдау балқыту болады, және бірқатар реакциялар үлкен мөлшерге әкеледі. Жылудың пайда болуы. Диафрагманың балқуы ішкі қысқа тұйықталуды және электр энергиясын босатуды тудырады және жылуды арттырады.

Бұл кумулятивтік өзара күшейтілген жою қолданылады, бұл электр ядросының жарылысқа төзімді мембранасының бұзылуына, электролит спрейіне, жанып тұрған өртке әкеледі. Эксперименттік деректер аккумулятордың мономерінің температурасы 135 ¡ã C жеткенде диафрагма ери бастайды, кернеу төмендейді; 150 ¡ã C батарея кернеуі төмендеді; температура 245 ¡ã C дейін жоғары болғанда, диафрагма толығымен құлап, батареяда өрт жарылыс пайда болады. Осыған байланысты өндіруші аккумуляторды жобалаудың екі аспектісін және BMS аккумуляторды басқару жүйесін шеше алады.

Батареяның дизайн бұрышынан сіз ыстықтай кететін материалды жасай аласыз, термиялық бақылаудан шығу реакциясын блоктай аласыз; Батареяны басқару тұрғысынан әртүрлі қауіпсіздік деңгейлерін білдіретін әртүрлі температура диапазондарын болжай аласыз, осылайша дабылды бағалауға болады. Нарықтағы электр көліктерінің қуатты литий-ионды аккумуляторында жылуды таратуға ауамен салқындатылған немесе сумен салқындатылған тәсілді қолданатын жылуды басқару жүйелері бар. Байланысты пайдаланушылар, мысалы, күн сәулесі тікелей көлікті ескерту сияқты пайдалану әдеттерінен термиялық түрде құтылу үшін автокөлікке жанғыш заттарды қоймаңыз, сонымен бірге әрқашан өздігінен жану факторларын жою үшін автокөлікті өрт сөндіргішті дайындайды.

Бұған қоса, әрқашан құралдар тақтасындағы немесе басқару ортасындағы батарея температурасы туралы ақпаратқа назар аударыңыз, әдетте, батарея ұяшықтарының жұмыс температурасы 40 ¡ã C пен 50 ¡ã C аралығында болады, бұл батарея үшін қолайлы емес. Электрохимиялық индукциялық аккумуляторды өндіру қоспалары, металл бөлшектері, электр кеңеюінің заряды және разряды, литий литий ішкі қысқа тұйықталуды тудыруы мүмкін. Бұл интраминдік қысқа тұйықталу баяу және уақыт өте ұзақ, мен оның қашан термиялық бақылаудан шығатынын білмеймін.

Тәжірибе жасасаңыз, тексеруді қайталай алмайсыз. Қазіргі уақытта әлем сарапшылары зерттеулерде де қоспалардан туындаған қысқа тұйықталу процесін таппаған. Бұл мәселені шешу үшін алдымен батарея өндірісіндегі қоспаларды азайту үшін өндіріс процесін жақсартыңыз.

Бұл өнім сапасының аккумулятор өндірушісін таңдау керек, содан кейін ішкі қысқа тұйықталуда қауіпсіз болжау және жылу бақылаудан шыққанға дейін жалғыз жалғыз денені табу керек. Бұл мономердің сипаттамаларын табу керек дегенді білдіреді, консистенциядан бастауға болады. Батарея сәйкес емес, ішкі қарсылық сәйкес емес, егер ол ортасында вариациясы бар мономерді тапса, оны ажыратуға болады.

Мысалы, қалыпты аккумулятордың эквивалентті тізбегі мен микро-қысқа тұйықталудың эквивалентті тізбегі, теңдеу формасы іс жүзінде бірдей, бірақ тек қалыпты мономер, микро-қысқа ұяшықтардың параметрлері өзгерді. Бұл параметрлерді қысқа тұйықталу өзгерістерінде олардың кейбір сипаттамаларын көру үшін зерттеуге болады. Батареяның теріс электроды литий иондарының көп мөлшеріне енгізілген, зарядтан кейін теріс электродта литий құбылысы пайда болады және ине литий металының кристалдануы бар.

BMS батареясын басқару жүйесінде артық зарядтан қорғау саясаты болады. Жүйе аккумулятор кернеуі шекті мәнге жеткенде сыналған кезде, батареяны қорғау үшін зарядтау тізбегі өшіріледі. Зауыт алдында өндіруші трансформатордың өнімділігін анықтаудың бір бөлігін жүргізеді, бірақ оның алдын алу үшін электр көлігін ұзақ уақыт бойы зарядтау ұсынылмайды және тұрақты зарядтау жабдығы таңдалады, бұл шектен шығуды болдырмайды. .

Механикалық электрлік сенімді соқтығыс - бұл әдеттегі механикалық триггер жылу жоғалту тәсілі, яғни автокөлік соқтығысуы және аккумулятордың зақымдалуы. Батарея зақымдалған кезде қысқа тұйықталу және қысқа тұйықталудан туындаған жылу жоғалуы болады, бірақ бұл қысқа тұйықталу электрохимиялық себептерден ерекшеленеді және механикалық зақым әдетте орын алады. Бұл нақты өмірдегі төтенше жағдайға сәйкес келеді, күшті соққы, автокөлікке айналу , Экструзия қысқа уақыт ішінде батареяның белсенді зақымдалуына әкелуі мүмкін.

Соқтығысты (механикалық) триггердің термиялық бақылаудан шығуын емдеу әдісі батареяның құрылымдық қауіпсіздік жобасын жасау болып табылады. Осы мақсатта профессор Оуянг Мин Гао төрт дизайн бағытын береді: 1 құрастыру құрылымының дизайны: пластикалық жақтау тірегі + болат жолақты алдын ала қатайтатын құрастыру құрылымы және жоғары беріктік қаңқасы; 2 сенімділік дизайны: дірілді Тозуды азайту үшін аккумулятор жинағын дірілді оқшаулау қосқышын пайдаланыңыз; серпімді қалқымалы тақта қосылым сенімділігіне кепілдік береді; IP67 әдісімен шаң өткізбейтін дизайн; 3 соқтығысуға қарсы жарық кванттау дизайны: соқтығысуға қарсы CAE құрылымын оңтайландыру; қанағаттандыратын батарея модулі жеңіл, шаршы қабық жүйесінің сапасы 90%; 4 Батарея тобын орналастыруды құлыптау технологиясы: шектеулі өзін-өзі құлыптау және жалғыз құлыптау механизмі, құлыптау арқылы батарея жинағын дәл орналастырыңыз. Қатысушылар электр көлігінің аккумуляторлары өнімділік пен қауіпсіздікке қатысты талаптарға сай болуы керек деп санайды, қауіпсіздікті анықтау термиялық анықтауға (жоғары температура қаупі, термиялық тұрақтылық, жылуды басқару циклінің болмауы, термиялық әсер ету циклі, пассивті байланыс кедергісі), электрлік анықтауға (қысқа тұйықталу, Артық зарядтау және артық разряд бойынша қауіпсіздік талаптары) және механикалық анықтау (соққы, құлау, тесу, домалату, батыру, ұсақтау).

Дегенмен, бұл қуатты литий-иондық аккумуляторлық компания жеткілікті жоғары болуы мүмкін дегенді білдірмейді. Қауіпсіз, шыдамдылық жоқ, электр көліктерінің қауіпсіздігін жақсартады, сонымен қатар елде, ғылыми-зерттеу мекемелерінде және динамикалық литий-ионды батареяларды көбейту үшін бірлескен күш-жігер бар. Жүз жылдық тарихта жанармай көліктерінің дамуында апаттар орын алды.

Ол сәтсіздіктерге және кез келген нәрсенің заңына тап болады. Сондықтан неше түрлі апаттар болмайды, электромобильдер тоқтамай, өз проблемалары мен кемшіліктерін тексеріп, жетілдіріп отыруы керек. Сонымен қатар, тұтынушылардың шексіз талаптары бар екенін білу керек, сондықтан қауіпсіздік барлық функцияларды орындаудың негізгі шартына айналды.