Литий-ионды батареялардың жылу жоғалуын қалай басқарасыз?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา

1. Электролиттік сұйық отқа төзімді электролиттік жалынға қарсы құрал батареяның жылуын бақылаудан шығарудың өте тиімді әдісі болып табылады, бірақ бұл жалынға төзімді заттар литий-иондық батареялардың электрохимиялық қасиеттеріне жиі әсер етеді, сондықтан оны пайдалану қиын. Бұл мәселені шешу үшін Шэн Диего, Калифорния, Қытайдың Yuqiao командасы [1] жалынға төзімді DBA (дибензиламин) капсула қаптамасындағы микрокапсулалардың ішкі бөлігінде сақтайды, электролитте дисперсия болмайды. Литий-иондық аккумулятордың электрлік қасиеттері жойылған кезде, бұл аккумуляторлар жалыннан қорғайтын батареялармен жойылады. экструзия, ал аккумулятор батареяның істен шығуын тудырды, осылайша жылу жоғалту пайда болды.

2018 Yuqiao командасы [2] тағы да жоғарыда аталған техниканы пайдаланады, этиленгликоль және этилендиамин отқа төзімді зат ретінде пайдаланылады және литий-ионды батареяға жүктелген литий-иондық батареяның ішкі бөлігі акупунктура сынағы кезінде 70% -ға төмендеді. Литий-ионды батареялардың бақылаудан тыс термиялық қаупін айтарлықтай төмендетті. Жоғарыда аталған әдіс өзін-өзі жою болып табылады, яғни жалынға төзімді зат қолданылғаннан кейін бүкіл литий-иондық аккумулятор жойылады және Токио университетінің Ацуоямада командасы [3] иондық аккумулятор қасиеттерінің литий жалынға төзімді электролитінің бір түрін жасап шығарды, электролиттік ерітінді (SOAF2)N (SOAF2)N немесе жоғары концентрацияда қолданылады. 2 (LIFSA) литий тұзы ретінде және оған жалпы отқа төзімді зат қосылады.

Эфир TMP литий-иондық аккумулятордың термиялық тұрақтылығын айтарлықтай арттырады, ол әлдеқайда қуатты. Жалынға төзімді қоспаны қосу литий-ионды аккумулятордың цикл өнімділігіне әсер етпейді және батарея электролит қабылдайды, тұрақты айналымда 1000 еседен астам (C / 5) 1200 рет айналуы мүмкін, сыйымдылықты сақтау жылдамдығы 95%). Қоспа арқылы литий-иондық аккумулятордың жалынға төзімді қасиеті бар, бұл литий-иондық аккумулятордың жылуды жоғалту жолдарының бірі болып табылады, ал кейбір адамдар литий-ионды аккумуляторда тамырлардың тамырынан қысқа тұйықталуға тырысады, осылайша шәйнек түбінің мақсатына жетуге тырысады, пайда болуын мұқият жою.

Динамикалық литий-иондық батарея жағдайында ол пайдалану кезінде қатты әсер етуі мүмкін. Американдық Oak Ridge ұлттық зертханасының Gabrielm.veith ығысатын қалыңдатқыш сипаттамалары бар электролит жобасын жасады [4], электролит Ньютонды емес пайдаланады. Сұйықтық сипатталады, қалыпты күйде, электролит сұйық күйде болады, бірақ кенеттен соқтығысқан жағдайда қатты күйде болады, ол әдеттен тыс берік болады, тіпті оқтың әсеріне қол жеткізе алады. литий иондық батарея соқтығысқан кезде батареяның қызып кетуінен туындаған қысқа тұйықталу қаупі.

2. Батареяның құрылымы Әрі қарай, біз жылуды бақылаудан шығару жолын көреміз және қазіргі литий-иондық батарея қазіргі уақытта құрылымды жобалауда, мысалы, 18650 батареясында бақылаудан тыс жылу мәселесін қарастыруда. Қақпақта қысымды төмендететін клапан болады және ол жылу бақылаудан шыққан кезде уақытында босатылуы мүмкін және екінші батареяның жоғарғы қақпағында оң температура коэффициенті материалы болады.

Жылу жоғалту температурасының жоғарылауы кезінде PTC материалының электрлік кедергісі айтарлықтай артады. Токтың азаюын азайту үшін үлкен. Сонымен қатар, ұяшық құрылымын жобалау кезінде оң және теріс электродтар арасындағы қысқа тұйықталу дизайнын қарастырыңыз және ескерту қателіктерден туындайды, ал металл шамадан тыс заттар аккумулятордың бөгде қысқа тұйықталуын тудырады, қауіпсіздік апаттарын тудырады.

Екіншіден, аккумуляторды жобалағанда қауіпсізірек диафрагма қолданылады, мысалы, жоғары температурада автоматты шаттлдың үш қабатты композициялық диафрагмасы, бірақ соңғы жылдары батареяның энергия тығыздығының үздіксіз жақсаруымен үш қабатты композициялық диафрагма пайда болды Керамикалық жабын диафрагмасы, ол бірте-бірте жойылып, диафрагманы қалпына келтіру үшін қолданылады. жоғары температурада сепаратордың жиырылуы, литий-ионды батареялардың термиялық тұрақтылығын жақсарту, литий-ионды батареяларды бақылаудан тыс термиялық қаупін азайту. 3. Батарея жинағының жылу қауіпсіздігі дизайны Қуатты литий-ионды аккумулятор көбінесе Tesla&39;s Models батарея жинақтары сияқты параллельді түрде тұратын ондаған, жүздеген немесе тіпті мыңдаған батареялардан тұрады.

7 000-нан астам 18650, егер батареялардың бірі бақылаудан тыс термиялық болса, ол батарея жинағына таралып, ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін. Мысалы, 2013 жылдың қаңтарында Бостонның жапондық компаниясы, АҚШ, жапон компаниясы, АҚШ Ұлттық көлік қауіпсіздігі комиссиясының сауалнамасы болып табылады, аккумулятор жинағындағы 75AH шаршы литий-ионды батареяға байланысты. Көрші батареяның қызуы бақылаудан шыққаннан кейін, Boeing барлық батарея жинақтарында бақылаудан тыс ыстық тарауды қосу шараларын талап етеді.

Литий-иондық аккумулятордың ішкі бөлігіндегі термиялық бақылаудан шығудың алдын алу үшін US AllCelltechnology компаниясы фазаны өзгерту материалдарына негізделген литий-ионды батареяның бақылаудан тыс жылу оқшаулау материалын әзірледі [5]. PCC материалы мономерлі литий-ионды аккумулятордың арасына толтырылады және литий-ионды батарея жинағы қалыпты болғанда, батарея жинағының жылуы PCC материалы арқылы батарея жинағына тез берілуі мүмкін, ал PCC материалы литий-ионды батареяда болады. Оны көп мөлшерде жылуды сіңіру үшін қолданылатын парафиндік материал арқылы балқытуға болады, бұл батарея температурасының одан әрі көтерілуіне жол бермейді, осылайша батарея жинағындағы ыстықтық сөнбейді.

Акупунктура сынағында 18650 батареядан тұратын батарея жинағы және PCC материалы болмаған кезде батареяның термиялық бақылаудан шығуы ақыр соңында батарея жинағындағы 20 батареяға әкеледі және PCC материалдарын пайдаланады. Батарея жинағында басқарылатын батареяның жылуы басқа батарея жинақтарын іске қоспайды. .