Tôi có thể cải thiện độ an toàn của pin bằng những phương pháp nào?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

1. Sử dụng chất điện phân pin lithium an toàn hiện nay là chất điện phân pin lithium sử dụng cacbonat làm dung môi, trong đó cacbonat tuyến tính có thể cải thiện khả năng sạc và xả của pin, nhưng điểm chớp cháy của chúng thấp, ở nhiệt độ thấp hơn sẽ chớp cháy, còn dung môi flo thường có điểm chớp cháy cao hơn hoặc không chớp cháy, do đó dung môi flo được sử dụng để ngăn chặn quá trình cháy của chất điện phân. Các dung môi florua được nghiên cứu hiện nay bao gồm fluoroate và fluoroethyl ether.

Chất điện phân chống cháy là chất điện phân chức năng mà chức năng chống cháy của chất điện phân này thường thu được bằng cách thêm chất phụ gia chống cháy vào chất điện phân thông thường. Chất điện phân chống cháy hiện đang là giải pháp kinh tế và hiệu quả nhất cho sự an toàn của pin lithium, đặc biệt là đối với ngành công nghiệp. Sử dụng chất điện phân rắn thay vì chất điện phân hữu cơ dạng lỏng giúp cải thiện hiệu quả tính an toàn của pin lithium.

Chất điện phân rắn bao gồm chất điện phân rắn polyme và chất điện phân rắn vô cơ. Chất điện phân polymer, đặc biệt là chất điện phân polymer dạng gel, được sử dụng rộng rãi trong pin lithium thương mại, nhưng chất điện phân polymer dạng gel thực chất là chất điện phân polymer khô và chất điện phân lỏng. Do đó, việc cải thiện độ an toàn của pin bị hạn chế rất nhiều.

Do chất điện phân của quá trình trùng hợp trạng thái khô, vì nó không giống như chất điện phân polyme dạng gel nên nó an toàn hơn về mặt rò rỉ, áp suất hơi và quá trình cháy. Hiện nay, chất điện phân tổng hợp hiện tại không đáp ứng được các yêu cầu ứng dụng của pin lithium polymer và dự kiến ​​sẽ cần thêm nhiều nghiên cứu nữa để có thể ứng dụng rộng rãi trong pin lưu trữ lithium polymer. Chất điện phân polyme liên quan đến pha, chất điện phân rắn vô cơ có độ an toàn tốt hơn, không bay hơi, không cháy, không có vấn đề rò rỉ.

Hơn nữa, độ bền cơ học của chất điện phân rắn vô cơ cao, nhiệt độ chịu nhiệt cao hơn đáng kể so với chất điện phân lỏng và polyme hữu cơ, mở rộng phạm vi nhiệt độ hoạt động của pin; vật liệu vô cơ được tạo thành màng, có nhiều khả năng đạt được sự thu nhỏ của pin lithium và loại pin này có tuổi thọ lưu trữ cực dài có thể mở rộng đáng kể lĩnh vực ứng dụng của pin lithium hiện có. 2. Cải thiện vấn đề an toàn về độ ổn định nhiệt của vật liệu điện cực có nguyên nhân trực tiếp là do chất điện phân không an toàn, nhưng nguyên nhân sâu xa là do bản thân pin không cao, dẫn đến hiện tượng nhiệt không kiểm soát được.

Ngoài độ ổn định nhiệt của chất điện phân, độ ổn định nhiệt của chất điện phân cũng là một trong những lý do quan trọng nhất, do đó độ ổn định nhiệt của vật liệu điện cực cũng là một phần quan trọng để cải thiện độ an toàn của pin, nhưng điện cực được đề cập ở đây Độ ổn định nhiệt của vật liệu không chỉ bao gồm độ ổn định nhiệt của chính nó mà còn bao gồm độ ổn định nhiệt của vật liệu điện phân. Thông thường, độ ổn định nhiệt của vật liệu điện cực âm được xác định bởi hoạt động của cấu trúc vật liệu và điện cực âm tích điện. Về vật liệu cacbon, vật liệu cacbon hình cầu, chẳng hạn như vi cầu cacbon trung gian (MCMB), có tỷ lệ thấp hơn, nền tảng tích điện và xả cao hơn, do đó trạng thái tích điện của nó nhỏ hơn và độ ổn định nhiệt tương đối.

Tốt, bảo mật cao. Cấu trúc Li4Ti5O12 của spinel tốt hơn về độ ổn định cấu trúc so với than chì nhiều lớp, nền tảng sạc và xả cao hơn nhiều, do đó độ ổn định nhiệt tốt hơn và độ an toàn cao hơn. Do đó, MCMB hoặc Li4Ti5o12 thường được sử dụng trong pin lithium-ion có yêu cầu an toàn để thay thế than chì thông thường làm điện cực âm.

Ngoài bản thân vật liệu, độ ổn định nhiệt của vật liệu điện cực âm còn liên quan nhiều hơn đến độ ổn định nhiệt của màng điện phân rắn (SEI) của giao diện điện phân âm, thường được sử dụng bởi cùng một vật liệu, đặc biệt là than chì. Nghĩ rằng đây là bước đầu tiên trong quá trình mất nhiệt. Có hai cách quan trọng để cải thiện độ ổn định nhiệt của màng SEI: một là phủ bề mặt vật liệu điện cực âm, chẳng hạn như phủ một lớp than củi hoặc kim loại vô định hình lên bề mặt than chì; cách khác là thêm các chất phụ gia tạo màng vào chất điện phân, trong pin. Trong quá trình hoạt hóa, chúng tạo thành màng SEI có độ ổn định của vật liệu điện cực, có lợi cho việc đạt được độ ổn định nhiệt tốt hơn.