Батареяның қауіпсіздігін қандай әдістермен жақсартуға болады?

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

1. Еріткіш ретінде карбонатты пайдаланатын қауіпсіз литий аккумулятор электролитін пайдаланыңыз, мұнда сызықтық карбонат аккумулятордың зарядтау және разрядтау қабілетін жақсарта алады, бірақ олардың тұтану температурасы төмен, төмен температурада Ол жыпылықтайды және фторлы еріткіш әдетте жоғары тұтану температурасына ие немесе жарқылдамайды, сондықтан фторлы еріткіш электроттың жануын басу үшін қолданылады. Қазіргі уақытта зерттелетін фторидті еріткіштерге фторат және фторэтил эфирі жатады.

Жалынға төзімді электролит – функционалды электролит, мұндай электролиттердің жалынға төзімді функциясы әдетте кәдімгі электролитке жалынға төзімді қоспа қосу арқылы алынады. Жалынға төзімді электролит қазіргі уақытта литий батареяларының қауіпсіздігі үшін ең үнемді және тиімді шараларды шешуде, әсіресе салаға байланысты. Органикалық сұйық электролиттердің орнына қатты электролиттерді пайдалану литий батареяларының қауіпсіздігін тиімді түрде жақсартады.

Қатты электролиттерге полимерлі қатты электролиттер және бейорганикалық қатты электролиттер жатады. Полимер электролиті, әсіресе гель түріндегі полимер электролиті коммерциялық литий батареясында көп жасалған, бірақ гель түріндегі полимер электролит шын мәнінде құрғақ күйдегі полимер электролит және сұйық электролит ымыралы болып табылады. Нәтижесінде, ол батарея қауіпсіздігін жақсартуда өте шектеулі.

Құрғақ күйдегі полимерлеудің электролитіне байланысты, ол гель тәрізді полимер электролитіне ұқсамайтындықтан, ағып кету, бу қысымы және жану тұрғысынан жақсырақ қауіпсіздікке ие. Қазіргі уақытта ағымдағы агрегаттық электролит полимерлі литий батареясының қолдану талаптарына сәйкес келмейді және одан әрі зерттеулер полимерлі литий батареяларында кеңінен қолданылады деп күтілуде. Фазаға байланысты полимер электролит, бейорганикалық қатты электролит жақсырақ қауіпсіздікке ие, ұшпау, жану, ағып кету мәселесі жоқ.

Әрі қарай бейорганикалық қатты электролиттің механикалық беріктігі жоғары, ыстыққа төзімді температурасы сұйық электролитке және органикалық полимерге қарағанда айтарлықтай жоғары, батареяның жұмыс температурасының диапазоны ұлғайған; бейорганикалық материал пленкаға жасалады, ол литий батареясын кішірейтуге қол жеткізу ықтималдығы жоғары және батареяның бұл түрі өте ұзақ сақтау мерзімі бар литий батареяларының қолдану өрісін айтарлықтай кеңейтеді. 2. Электрод материалының термотұрақтылығының қауіпсіздік мәселесін жақсарту қауіпті электролитпен тікелей байланысты, бірақ батареяның өзі жоғары емес болғандықтан, бақылаудан тыс термиялық пайда болды.

Электролиттің термиялық тұрақтылығынан басқа, электролиттің термиялық тұрақтылығы да ең маңызды себептердің бірі болып табылады, сондықтан электрод материалының термиялық тұрақтылығы аккумулятордың қауіпсіздігін арттырудың маңызды бөлігі болып табылады, бірақ осы жерде көрсетілген электрод Материалдың термиялық тұрақтылығы тек өзінің жылу тұрақтылығын ғана емес, сонымен қатар электролит материалының термиялық тұрақтылығын қамтиды. Әдетте теріс электрод материалының термиялық тұрақтылығы материал құрылымының және зарядтаушы теріс электродтың белсенділігімен анықталады. Көміртекті материалға келетін болсақ, аралық көміртекті микросфералар (MCMB) сияқты сфералық көміртекті материалдың қатынасы төмен, зарядтау және разряд платформасы жоғары, сондықтан оның зарядтау күйі кішірек және жылу тұрақтылығы салыстырмалы түрде салыстырылады.

Жақсы, жоғары қауіпсіздік. Шпинель құрылымының Li4Ti5O12 ламинатталған графиттің құрылымдық тұрақтылығынан жақсырақ, ал зарядтау және разрядтық платформа әлдеқайда жоғары, сондықтан термиялық тұрақтылық жақсырақ және қауіпсіздік жоғары. Сондықтан, MCMB немесе Li4Ti5o12 әдетте теріс электрод ретінде қарапайым графитті ауыстыру үшін қауіпсіздік талаптарының қуат литий-ионды батареясында қолданылады.

Материалдың өзінен басқа, теріс электрод материалының термиялық тұрақтылығы сол материалмен, атап айтқанда графитпен жиі қолданылатын электролиттік интерфейстің теріс электролиттік интерфейсінің қатты электролиттік мембранасының (SEI) термиялық тұрақтылығы туралы көбірек алаңдатады. Бұл жылуды жоғалтудың алғашқы қадамы деп ойлаңыз. SEI пленкасының термиялық тұрақтылығын жақсартудың екі маңызды жолы бар: біреуі теріс электродтық материалдың беткі қабаты, мысалы, графиттің бетіне аморфты көмір немесе металл қабатын жабу; екіншісі электролитке, аккумуляторға қабық түзетін қоспаларды қосу. Белсендіру процесі кезінде олар электрод материалының тұрақтылығы бар SEI пленкасын құрайды, бұл жақсы термиялық тұрақтылықты алу үшін тиімді.