Contoh keselamatan, pengesanan dan penyelesaian bateri litium-ion

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, disebabkan oleh kemalangan yang disebabkan oleh keselamatan bateri, terdapat banyak masalah yang disebabkan oleh akibat daripada masalah itu, seperti peristiwa kebakaran pesawat penumpang pesawat fantasi Boeing 787 Boeing 787 fantasi, dan batang but bateri berskala besar Samsunggalaxynote7, kepada bateri lithium ion Masalah keselamatan berbunyi lagi. I. Komposisi dan prinsip kerja bateri litium ion adalah penting daripada elektrod positif, elektrod negatif, elektrolit, diafragma, dan sambungan luaran, dan ahli pembungkus.

Antaranya, elektrod positif, elektrod negatif termasuk bahan elektrod aktif, agen konduktif, pengikat, atau sebagainya, digunakan secara seragam pada kerajang kuprum dan cecair kepekatan kerajang aluminium. Potensi elektrod positif bateri lithium-ion adalah tinggi, selalunya oksida logam peralihan litium inconed, atau sebatian polianionik seperti litium kobaltat, litium manganat, tiga yuan, litium besi fosfat, dan lain-lain, bateri ion litium biasanya bahan karbon.

Seperti grafit dan karbon tidak bergrafit, dsb.; elektrolit bateri ion litium adalah penting untuk larutan bukan akueus, yang terdiri daripada pelarut campuran organik dan garam litium, di mana pelarut kebanyakannya adalah pelarut organik berkarbonat, dan garam litium kebanyakannya adalah garam polianionik harga seunit, seperti Litium heksafluorofosfat, dsb.; diafragma bateri ion litium kebanyakannya polietilena, membran mikroporous nipis polipropin, yang berfungsi untuk mengasingkan elektrod positif, negatif, menghalang elektron daripada menyebabkan litar pintas sambil membenarkan ion elektrolit berlalu.

Semasa proses pengecasan, bahagian dalam bateri dikeluarkan dari elektrod positif dalam bentuk ionik, dan dihantar dari elektrolit ke elektrod negatif; bahagian luar bateri dipindahkan dari litar luar ke elektrod negatif. Semasa proses nyahcas: Ion litium dalaman dalam bateri ditanggalkan daripada elektrod negatif, melalui diafragma, tertanam ke dalam elektrod positif; bahagian luar bateri, elektron dipindahkan dari litar luar ke elektrod positif. Sebagai pengecasan, nyahcas, penghijrahan adalah ion litium, bukannya litium, jadi bateri dipanggil bateri ion litium.

Kedua, bahaya keselamatan bateri litium-ion secara amnya, dan masalah keselamatan dalam bateri litium-ion kelihatan sebagai pembakaran atau bahkan letupan. Punca masalah ini ialah haba di luar kawalan di dalam bateri, sebagai tambahan kepada ini, beberapa faktor luaran, seperti overtilight, Sumber kebakaran, penyemperitan, tusukan, litar pintas, dll. juga membawa kepada isu keselamatan.

Bateri litium-ion akan panas semasa pengecasan dan nyahcas. Jika haba melebihi kapasiti pelesapan haba haba bateri, bateri litium-ion akan menjadi terlalu panas, bahan bateri akan berlaku, penguraian filem SEI, penguraian elektrolit, penguraian positif, elektrod negatif EtOAc EtOAc. 1.

Pada masa yang sama, kedua-dua tindak balas ini boleh berlaku dalam jumlah haba yang besar, mengakibatkan peningkatan lagi suhu bateri. Keadaan de-lithium yang berbeza mempunyai perbezaan dalam transformasi kekisi bahan aktif, suhu penguraian, dan kestabilan bateri. 2.

Kompaun litium litium dengan berkesan boleh menghalang berlakunya dendrit litium, meningkatkan keselamatan bateri litium-ion. Apabila suhu meningkat, elektrod negatif karbon dalam keadaan litium adalah reflektif pertama dengan elektrolit. Di bawah keadaan cas dan nyahcas yang sama, kadar eksotermik elektrolit dan tindak balas grafit tiruan litium antidemik adalah lebih besar daripada kadar pemindahan haba tindak balas mikrosfera karbon fasa pertengahan, gentian karbon, kok, dsb.

daripada intercallium. 3. Elektrolit pemisah dan larutan elektrolitik ialah larutan campuran garam litium dan pelarut organik di mana garam litium komersial adalah litium heksafluorofosfat yang terdedah kepada penguraian terma dalam suhu tinggi, dan dengan air surih dan tindak balas kimia haba organik antara pelarut, mengurangkan kestabilan terma elektrolit.

Pelarut organik elektrolit adalah karbonat, seperti takat didih pelarut, takat kilat yang rendah, mudah untuk melepaskan PF5 dalam suhu tinggi, mudah untuk mengoksida. 4. Bahaya tersembunyi keselamatan dalam proses pembuatan, bateri litium-ion, pembuatan elektrod, pemasangan bateri, dsb.

, menjejaskan keselamatan bateri. Seperti campuran elektrod positif dan negatif, salutan, rolling, tab atau tebukan, pemasangan, pengisian elektrolit, pengedap, dsb., kawalan kualiti, dsb.

Keseragaman buburan menentukan keseragaman pengedaran bahan aktif pada elektrod, dengan itu menjejaskan keselamatan bateri. Buburan terlalu besar, dan pengembangan bahan elektrod negatif dan penguncupan bahan elektrod negatif adalah besar, dan pemendakan litium logam mungkin berlaku; kehalusan buburan akan menyebabkan bateri menyekat bateri. Suhu pemanasan salutan terlalu rendah atau masa pengeringan akan meninggalkan sisa pelarut, bahagian pengikat dibubarkan, menyebabkan sebahagian daripada bahan aktif mudah dikupas; suhu terlalu tinggi boleh menyebabkan pengkarbonan pengikat, bahan aktif jatuh menyebabkan litar pintas dalaman bateri.

5, bahaya keselamatan dalam penggunaan bateri, bateri bebas litium harus meminimumkan overcharge atau over-discharge, khususnya mengenai bateri dengan kapasiti monomer yang tinggi, boleh menyebabkan satu siri tindak balas sampingan eksotermik akibat gangguan haba, mengakibatkan keselamatan Masalah seksual. Ketiga, penunjuk ujian keselamatan bateri litium-ion Pengeluaran bateri litium, satu siri pengesanan dijalankan sebelum sampai kepada pengguna, cuba memastikan keselamatan bateri dan mengurangkan bahaya keselamatan. 1.

Ujian penyemperitan: Letakkan bateri yang dicas dalam satu satah, dari rod keluli 131KN, satah rod keluli yang disemperit oleh rod keluli yang mempunyai diameter 32 mm, sebaik sahaja tekanan penyemperitan mencapai penyemperitan berhenti maksimum Bateri tidak mampu menyala, tidak meletup. 2, ujian pukulan: Selepas bateri dicas sepenuhnya, letakkan lajur keluli berdiameter 15.8mm secara menegak pada satah, dan berat 9.

1 kg dari 610 mm adalah percuma ke lajur keluli di atas bateri. Bateri tidak terbakar, tidak meletup. 3, ujian lebihan cas semula: Isikan bateri dengan 1C, tekan ujian overcharge mengikut 3C overcharge 10V, apabila voltan lebihan cas bateri meningkat kepada voltan tertentu, ia hampir satu masa, voltan bateri meningkat dengan cepat, apabila meningkat Pada had tertentu, topi tinggi bateri rosak, voltan jatuh ke 0V, bateri tidak terbakar, meletup.

4. Ujian litar pintas: Mengkuasakan bateri dengan wayar dengan wayar dengan perintang tidak lebih daripada 50m, uji suhu permukaan bateri, suhu atas bateri ialah 140 ¡ã C, penutup bateri dibuka, bateri tidak affont api, tidak meletup. 5.

Ujian akupunktur: Letakkan bateri elektrik pada satah, tebuk bateri dalam arah jejari dengan jarum keluli dengan diameter 3mm. Uji bateri tidak mampu menyala, tidak meletup. 6.

Ujian kitaran suhu: Ujian kitaran suhu bateri ion litium digunakan untuk mensimulasikan bateri litium-ion semasa pengangkutan atau penyimpanan, pendedahan berulang kepada suhu rendah dan persekitaran suhu tinggi, keselamatan bateri litium-ion, ujian ini adalah untuk menggunakan perubahan suhu yang cepat dan melampau. Selepas ujian, sampel tidak boleh dipecat, tidak meletup, tiada kebocoran. Keempat, penyelesaian keselamatan bateri litium-ion Bagi banyak bahaya keselamatan dalam bahan, pembuatan dan penggunaan, cara untuk memperbaiki isu keselamatan, adalah masalah yang perlu diselesaikan oleh pengeluar bateri litium-ion.

1. Dengan menambah bahan tambahan berfungsi, menggunakan garam litium baharu dan menggunakan pelarut baharu boleh menyelesaikan bahaya keselamatan elektrolit dengan berkesan. Bergantung pada fungsi fungsi aditif, adalah penting untuk dibahagikan kepada yang berikut: Aditif perlindungan keselamatan, aditif pembentukan filem, melindungi aditif elektrod positif, menstabilkan aditif garam litium, aditif pemendakan litium, aditif anticorrosive kolektif, aditif pembasahan yang dipertingkatkan, dsb.

Untuk meningkatkan prestasi garam litium komersial, para penyelidik menggantikannya, mendapat beberapa derivatif, yang mana sebatian yang diperoleh dengan atom digantikan perfluoroalkyl mempunyai takat kilat yang tinggi, penghampiran kekonduksian elektrik, rintangan air, dsb. Ia adalah sejenis sebatian garam litium yang sangat berguna. Selanjutnya, dengan garam litium anionik yang diperoleh dengan menipu asas oksigen dengan atom boron, ia mempunyai kestabilan haba yang tinggi.

Berkenaan dengan pelarut, ramai penyelidik telah mencadangkan rangkaian pelarut organik baharu seperti karboksilat, pelarut organik eter organik. Di samping itu, cecair ionik juga mempunyai sejenis elektrolit tinggi keselamatan, tetapi elektrolit karbonat yang agak biasa digunakan, kelikatan cecair ionik adalah tinggi, kekonduksian elektrik, pekali resapan diri ion adalah rendah, dan masih terdapat banyak kerja dari pengamalan. Terpaksa buat.

2. Meningkatkan keselamatan litium besi fosfat dan komposit ternary bahan elektrod dan komposit tiga anggota dianggap sebagai bahan bahan positif, sangat baik dalam keselamatan, dan ia adalah mungkin untuk menyebarkan aplikasi dalam industri kenderaan elektrik. Mengenai bahan positif, memperbaiki kaedah biasa untuk meningkatkan keselamatannya disalut, seperti penutup permukaan bahan elektrod positif dengan oksida logam, boleh menghalang sentuhan langsung antara bahan elektrod positif dan elektrolit, menghalang perubahan fasa bahan elektrod positif, meningkatkan kestabilan strukturnya, mengurangkan rintangan gangguan kation dalam kekisi, untuk mengurangkan tindak balas sekunder.

Mengenai bahan elektrod negatif, kerana permukaannya selalunya paling mudah terdedah kepada pelesapan haba dan eksoterma dalam bateri ion litium, kestabilan terma filem SEI adalah kaedah utama untuk meningkatkan keselamatan bahan elektrod negatif. Dengan pengoksidaan yang lemah, pemendapan logam dan logam oksida, polimer atau salutan karbon, boleh meningkatkan kestabilan haba bahan elektrod negatif. 3.

Meningkatkan perlindungan keselamatan bateri Selain meningkatkan keselamatan bahan bateri, banyak langkah perlindungan keselamatan yang digunakan oleh bateri litium-ion komoditi, seperti menetapkan injap keselamatan bateri, fius larut termo, siri dengan pekali suhu positif, menggunakan diafragma pengedap panas, Memuatkan litar perlindungan khas, sistem pengurusan keselamatan khusus, dan lain-lain, juga merupakan cara untuk mempertingkatkan sistem pengurusan keselamatan bateri.