Mga halimbawa ng kaligtasan, pagtuklas at solusyon ng mga baterya ng lithium-ion

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา

Sa mga nagdaang taon, dahil sa mga aksidente na dulot ng kaligtasan ng baterya, maraming mga problema na dulot ng mga kahihinatnan ng problema, tulad ng nabigla sa industriya Boeing 787 fantasy pasahero eroplano lithium-ion na kaganapan ng sunog ng baterya, at Samsunggalaxynote7 malakihang bootstick ng baterya, sa mga baterya ng lithium ion Tunog muli ang problema sa seguridad. I. Ang komposisyon at prinsipyo ng pagtatrabaho ng mga baterya ng lithium ion ay mahalaga mula sa positibong elektrod, negatibong elektrod, electrolyte, dayapragm, at panlabas na koneksyon, at miyembro ng packaging.

Kabilang sa mga ito, ang positibong elektrod, ang negatibong elektrod ay kinabibilangan ng isang aktibong materyal na elektrod, isang conductive agent, isang binder, o katulad nito, na pantay na inilapat sa copper foil at ang aluminum foil concentration fluid. Ang positibong electrode potential ng lithium-ion na baterya ay mataas, kadalasan ay isang inconed lithium transition metal oxide, o isang polyanionic compound tulad ng lithium cobaltate, lithium manganate, tatlong yuan, lithium iron phosphate, atbp., ang lithium ion na baterya ay karaniwang carbon material.

Gaya ng graphite at non-graphitized carbon, atbp.; ang lithium ion battery electrolyte ay mahalaga para sa non-aqueous solution, na binubuo ng mga organic mixed solvents at lithium salts, kung saan ang solvent ay halos carbonated organic solvent, at ang lithium salt ay halos isang unit price polyanionic salt, tulad ng Lithium hexafluorophosphate, atbp.; ang lithium ion battery diaphragm ay halos polyethylene, polypropine thin microporous membrane, na gumagana upang ihiwalay ang positibo, negatibong electrode, na pumipigil sa mga electron na magdulot ng short circuit habang pinapayagang dumaan ang mga electrolyte ions.

Sa panahon ng proseso ng pagsingil, ang loob ng baterya ay tinanggal mula sa positibong elektrod sa ionic na anyo, at ipinapadala mula sa electrolyte patungo sa negatibong elektrod; ang labas ng baterya ay inilipat mula sa panlabas na circuit patungo sa negatibong elektrod. Sa panahon ng proseso ng paglabas: Ang mga panloob na lithium ions sa baterya ay hiwalay mula sa negatibong elektrod, sa pamamagitan ng dayapragm, na naka-embed sa positibong elektrod; sa labas ng baterya, ang electron ay inilipat mula sa panlabas na circuit patungo sa positibong elektrod. Tulad ng pag-charge, discharge, migration ay lithium ions, sa halip na lithium, kaya ang baterya ay tinatawag na lithium ion na mga baterya.

Pangalawa, ang panganib sa kaligtasan ng baterya ng lithium-ion ay karaniwang, at ang mga problema sa kaligtasan sa mga baterya ng lithium-ion ay lumilitaw bilang pagkasunog o kahit na pagsabog. Ang ugat ng mga problemang ito ay ang thermal out of control sa loob ng baterya, bilang karagdagan dito, ang ilang mga panlabas na kadahilanan, tulad ng overtilight, Pinagmulan ng apoy, pagpilit, pagbutas, maikling circuit, atbp. humahantong din sa mga isyu sa kaligtasan.

Mag-iinit ang baterya ng lithium-ion sa panahon ng pag-charge at pag-discharge. Kung ang init ay lumampas sa kapasidad ng pagwawaldas ng init ng init ng baterya, ang baterya ng lithium-ion ay mag-overheat, ang materyal ng baterya ay magaganap, ang agnas ng SEI film, ang electrolyte decomposition, ang positibong agnas, ang negatibong electrode EtOAc EtOAc. 1.

Kasabay nito, ang dalawang reaksyong ito ay maaaring mangyari sa isang malaking halaga ng init, na nagreresulta sa karagdagang pagtaas sa temperatura ng baterya. Ang iba&39;t ibang estado ng de-lithium ay may pagkakaiba sa pagbabago ng aktibong materyal na sala-sala, temperatura ng pagkabulok, at thermostability ng baterya. 2.

Ang lithium lithium compound ay maaaring epektibong maiwasan ang paglitaw ng mga lithium dendrites, lubos na mapabuti ang kaligtasan ng mga baterya ng lithium-ion. Habang tumataas ang temperatura, ang carbon negative electrode sa estado ng lithium ay unang sumasalamin sa electrolyte. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng pagsingil at paglabas, ang exothermic rate ng electrolyte at ang antidemic lithium artificial graphite na reaksyon ay mas malaki kaysa sa reaksyon ng heat transfer rate ng intermediate phase carbon microspheres, carbon fibers, cokes, atbp.

ng intercallium. 3. Ang electrolyte ng separator at electrolytic solution ay isang halo-halong solusyon ng lithium salt at isang organic na solvent kung saan ang komersyal na lithium salt ay lithium hexafluorophosphate na madaling kapitan ng thermal decomposition sa mataas na temperatura, at may trace water at organic Heat chemical reaction sa pagitan ng solvent, na binabawasan ang thermal stability ng electrolyte.

Ang electrolyte organic solvent ay carbonate, tulad ng isang solvent boiling point, mababang flash point, madaling ilabas ang PF5 sa mataas na temperatura, madaling mag-oxidize. 4. Mga nakatagong panganib sa kaligtasan sa mga proseso ng pagmamanupaktura, mga baterya ng lithium-ion, paggawa ng electrode, pagpupulong ng baterya, atbp.

, makakaapekto sa kaligtasan ng mga baterya. Tulad ng mga positibo at negatibong electrode mix, coating, rolling, tabs o punching, assembly, filling electrolyte, sealing, atbp., ang quality control, atbp.

Tinutukoy ng pagkakapareho ng slurry ang pagkakapareho ng pamamahagi ng aktibong sangkap sa elektrod, sa gayon ay nakakaapekto sa kaligtasan ng baterya. Ang slurry ay masyadong malaki, at ang pagpapalawak ng negatibong elektrod na materyal at ang pag-urong ng negatibong materyal ng elektrod ay malaki, at ang pag-ulan ng metal lithium ay maaaring mangyari; ang slurry fineness ay magiging sanhi ng pagbara ng baterya sa baterya. Ang temperatura ng pag-init ng patong ay masyadong mababa o ang oras ng pagpapatayo ay mag-iiwan ng natitirang solvent, ang bahagi ng panali ay natunaw, na nagreresulta sa isang bahagi ng aktibong materyal na madaling ma-peel off; ang temperatura ay masyadong mataas ay maaaring maging sanhi ng binder carbonization, ang aktibong materyal ay bumagsak nagiging sanhi ng panloob na short circuit ng baterya.

5, ang mga panganib sa kaligtasan sa paggamit ng baterya, ang lithium-free na baterya ay dapat na mabawasan ang labis na singil o labis na paglabas, partikular na tungkol sa isang baterya na may mataas na kapasidad ng monomer, ay maaaring maging sanhi ng isang serye ng mga exothermic side reactions dahil sa init disturbance, na nagreresulta sa kaligtasan Sekswal na problema. Ikatlo, tagapagpahiwatig ng pagsubok sa kaligtasan ng baterya ng lithium-ion Lithium-ion na produksyon ng baterya, isang serye ng pagtuklas ay isinasagawa bago maabot ang mamimili, subukang tiyakin ang kaligtasan ng baterya at bawasan ang mga panganib sa kaligtasan. 1.

Extrusion test: Ilagay ang naka-charge na baterya sa isang eroplano, mula sa steel rod na 131KN, isang steel rod plane na pinalabas ng steel rod na may diameter na 32 mm, kapag ang extrusion pressure ay umabot sa maximum stop extrusion Ang baterya ay hindi kayang magsunog, hindi sumasabog. 2, hit test: Pagkatapos ma-full charge ang baterya, ilagay ang steel column na 15.8mm ang diameter nang patayo sa isang eroplano, at ang bigat ay 9.

Ang 1 kg mula sa 610 mm ay libre sa haligi ng bakal sa itaas ng baterya. Ang baterya ay hindi sunog, hindi sumasabog. 3, over-recharge test: Punan ang baterya ng 1C, pindutin ang overcharge test ayon sa 3C overcharge 10V, kapag ang over-charge na boltahe ng baterya ay tumaas sa isang tiyak na boltahe, ito ay malapit sa isang beses, ang boltahe ng baterya ay mabilis na tumataas, kapag tumataas Sa isang tiyak na limitasyon, ang mataas na baterya ng sumbrero ay nasira, ang boltahe ay bumaba sa 0V, ang baterya ay hindi sunog, sumabog.

4. Pagsusuri ng short-circuit: Pagpapatakbo ng baterya gamit ang wire na may wire na may resistor na hindi hihigit sa 50m, subukan ang temperatura sa ibabaw ng baterya, ang itaas na temperatura ng baterya ay 140 ¡ã C, ang takip ng baterya ay binuksan, ang baterya ay hindi nag-aapoy, hindi sumasabog. 5.

Acupuncture test: Ilagay ang de-kuryenteng baterya sa isang eroplano, itusok ang baterya sa radial na direksyon gamit ang isang bakal na karayom ​​na may diameter na 3mm. Subukan ang baterya ay hindi kayang sunog, hindi sumasabog. 6.

Temperature cycle test: Lithium ion battery temperature cycle test ay ginagamit upang gayahin ang mga baterya ng lithium-ion sa panahon ng transportasyon o imbakan, paulit-ulit na pagkakalantad sa mababang temperatura at mataas na temperatura na kapaligiran, ang kaligtasan ng mga baterya ng lithium-ion, ang pagsubok ay upang magamit ang mabilis at matinding Pagbabago ng temperatura. Pagkatapos ng pagsubok, ang sample ay hindi dapat na fired, hindi sumabog, walang tagas. Pang-apat, solusyon sa kaligtasan ng baterya ng lithium-ion Para sa maraming panganib sa kaligtasan sa mga materyales, pagmamanupaktura, at paggamit, kung paano pagbutihin ang mga isyu sa kaligtasan, ang problemang lutasin ng mga tagagawa ng baterya ng lithium-ion.

1. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga functional additives, paggamit ng mga bagong lithium salt at paggamit ng mga bagong solvent ay epektibong malulutas ang panganib sa kaligtasan ng electrolyte. Depende sa function ng additive function, mahalagang nahahati sa mga sumusunod: Safety protection additives, film formation additives, protektahan ang positive electrode additive, patatagin ang lithium salt additive, lithium precipitation additive, collective anticorrosive additive, enhanced wetting additives, atbp.

Upang mapabuti ang pagganap ng komersyal na lithium salt, pinalitan sila ng mga mananaliksik, nakakuha ng isang bilang ng mga derivatives, kung saan ang mga compound na nakuha na may perfluoroalkyl substituted atoms ay may mataas na flash point, electrical conductivity approximation, water resistance, atbp. Ito ay isang uri ng lithium salt compound na lubhang kapaki-pakinabang. Dagdag pa, sa anionic lithium salt na nakuha sa pamamagitan ng pagdaraya sa oxygen foundation na may boron atom, mayroon itong mataas na thermal stability.

Tungkol sa solvent, maraming mananaliksik ang nagmungkahi ng isang hanay ng mga bagong organic solvents tulad ng carboxylate, organic ether organic solvents. Bilang karagdagan, ang ionic liquid ay mayroon ding isang uri ng kaligtasan na mataas na electrolyte, ngunit medyo karaniwang ginagamit na carbonate electrolyte, ang lagkit ng ionic liquid ay mataas, ang electrical conductivity, ang ion self-diffusion coefficient ay mababa, at mayroon pa ring maraming trabaho mula sa praktikalisasyon. Kailangang gawin.

2. Pagbutihin ang kaligtasan ng lithium iron phosphate at ternary composites ng electrode materials at three-membered composites ay itinuturing na isang positibong materyal na materyal, mahusay sa kaligtasan, at posible na maikalat ang mga aplikasyon sa mga industriya ng electric vehicle. Tungkol sa positibong materyal, pagbutihin ang karaniwang paraan ng pagpapabuti ng kaligtasan nito ay pinahiran, tulad ng takip sa ibabaw ng positibong materyal ng elektrod na may metal oxide, ay maaaring maiwasan ang direktang pakikipag-ugnay sa pagitan ng positibong materyal ng elektrod at electrolyte, na pumipigil sa pagbabago ng bahagi ng positibong materyal ng elektrod, nagpapabuti sa katatagan ng istruktura nito, binabawasan ang resistensya ng kation sa sala-sala, upang mabawasan ang pangalawang reaksyon.

Tungkol sa negatibong materyal ng elektrod, dahil ang ibabaw nito ay madalas na pinaka-madaling kapitan sa pagkawala ng init at exotherm sa isang baterya ng lithium ion, ang thermal stability ng SEI film ay isang pangunahing paraan para sa pagpapabuti ng kaligtasan ng negatibong materyal ng elektrod. Sa pamamagitan ng mahinang oksihenasyon, metal at metal oxide deposition, polymer o carbon coating, ay maaaring mapabuti ang thermal stability ng negatibong electrode material. 3.

Pagbutihin ang proteksyon sa kaligtasan ng baterya Bilang karagdagan sa pagpapabuti ng kaligtasan ng mga materyales ng baterya, maraming mga hakbang sa proteksyon sa kaligtasan na ginagamit ng mga commodity na baterya ng lithium-ion, tulad ng pagtatakda ng mga balbula sa kaligtasan ng baterya, mga thermo-soluble na piyus, serye na may mga positibong koepisyent ng temperatura, gamit ang mga hot sealing diaphragm, Mag-load ng mga espesyal na circuit ng proteksyon, nakalaang mga sistema ng pamamahala ng baterya, atbp., ay paraan din ng pagpapahusay ng mga sistema ng pamamahala ng seguridad.