Litija bateriju termiskā izplūde patiešām ir neizbēgama parādība, galvenokārt litija metāla ļoti reaģējošo ķīmisko īpašību dēļ, kas padara litija metāla apstrādi, uzglabāšanu un izmantošanu ļoti videi draudzīgu.
1. Litija bateriju termiskās noplūdes iemesli
1.1 Iekšējais īssavienojums: Kad akumulatora iekšpusē notiek īssavienojums starp pozitīvo un negatīvo polu, tiek ģenerēts liels siltuma daudzums, izraisot akumulatora temperatūras strauju paaugstināšanos un izraisot nekontrolētu siltuma veidošanos. Īssavienojumu cēlonis var būt defekti akumulatora ražošanas procesā, membrānas plīsums, ko izraisa akumulatora novecošanās, vai dendrīta veidošanās, kas iekļūst membrānā.
1.2 Pārlādēšana: Kad akumulators ir pārlādēts, iekšējais elektrolīts tiks pakļauts sadalīšanās reakcijai, radot lielu daudzumu gāzes un siltuma, kā rezultātā strauji paaugstinās akumulatora temperatūra un izraisot termisku aizbēgšanu. Pārlādēšanu var izraisīt lādētāja nepareiza darbība, akumulatora pārvaldības sistēmas (BMS) kļūme vai nepareiza lietotāja darbība.
1.3. Ārējie bojājumi:Ja akumulators tiek bojāts trieciena, saspiešanas vai caurduršanas rezultātā, iekšpusē esošais elektrolīts iztecēs un ķīmiski reaģēs ar skābekli gaisā, radot lielu daudzumu siltuma un gāzes, kā rezultātā strauji paaugstinās akumulatora temperatūra un izraisot termisku aizbēgšanu.
1.4 Akumulatora novecošana: Ja akumulators tiek lietots ilgāku laiku, iekšējais elektrolīts pakāpeniski sadalīsies un novecos, kā rezultātā samazinās akumulatora kapacitāte, palielinās iekšējā pretestība un pasliktinās siltuma izkliedes veiktspēja, kas galu galā var izraisīt termisku aizbēgšanu. no akumulatora.
1.5 Augstas temperatūras vide:Litija bateriju ilgstoša darbība augstas temperatūras vidē var izraisīt akumulatora iekšējās temperatūras paaugstināšanos, izraisot nekontrolētu uzsilšanu.
2. Pretpasākumi litija bateriju termiskai izlaišanai
2.1 Uzlabojiet akumulatora ražošanas precizitāti:Stingri kontrolēt elektrodu plākšņu un separatoru kvalitāti ražošanas procesā. Tiek izmantotas augstas precizitātes griešanas iekārtas, lai nodrošinātu, ka polarizatorā nav urbumu, un tiek izmantotas uzlabotas kvalitātes pārbaudes metodes, lai nodrošinātu diafragmas integritāti un viendabīgumu.
2.2 Optimizējiet materiālu izvēli un attiecību: Izvēlieties stabilus pozitīvo un negatīvo elektrodu materiālus un elektrolītus. Pozitīvu elektrodu materiāliem, lai gan tie atbilst enerģijas blīvuma prasībām, prioritāte jāpiešķir materiālu sistēmām ar labu termisko stabilitāti. Tajā pašā laikā izvēlieties negatīvu elektrodu materiālus, kas var veidot stabilu SEI plēvi, un saprātīgi noregulējiet elektrolīta sastāvu, pievienojot dažas termiski stabilas piedevas, lai nomāktu elektrolīta sadalīšanos.
2.3 Pastiprināt akumulatoru komplekta kvalitātes kontroli: Izveidojiet stingrus montāžas procesus un standartus, nodrošiniet precīzu tādu sastāvdaļu kā elektrodu un separatoru montāžu, izmantojot automatizētas montāžas iekārtas, un veiciet stingrus salikto akumulatoru blīvēšanas testus.
2.4. Pareizas uzlādes un izlādes metodes:Izmantojiet lādētāju, kas atbilst akumulatora specifikācijām, lai izvairītos no pārmērīgas uzlādes un pārmērīgas izlādes. Litija akumulatoru aprīkojumam ir jāiestata saprātīgs uzlādes un izlādes atslēgšanās spriegums, un ierīces programmatūrā vai uzlādes iekārtā ir jāiestrādā inteliģenti uzlādes algoritmi, lai dinamiski pielāgotu uzlādes strāvu un spriegumu atbilstoši akumulatora stāvoklim.
2.5. Kontrolējiet lietošanas vides temperatūru:Centieties izvairīties no bateriju lietošanas un glabāšanas augstā temperatūrā. Ja akumulators tiek izmantots iekārtām augstas temperatūras vidē, ir jāuzstāda efektīvas siltuma izkliedes ierīces, piemēram, siltuma izlietnes, ventilatori utt.
2.6 Regulāra pārbaude un apkope:Litija akumulatoru aprīkojumam, kas tiek lietots ilgu laiku, akumulators regulāri jāpārbauda, tostarp vizuāli (vai nav izliekumu, noplūdes utt.) un veiktspējas pārbaude (piemēram, kapacitāte un iekšējā pretestība).
3. Valsts un nozares reakcijas stratēģijas litija bateriju termiskai izlaišanai
3.1. Uzlabojiet aizsardzības standartus: Nacionālais ugunsdzēsības un glābšanas birojs un citi attiecīgie departamenti ir ierosinājuši uzlabot ēku ugunsgrēku novēršanas standartus, pārveidot ugunsgrēku novēršanas un kontroles koncepcijas un samazināt litija bateriju termiskās izplūdes radīto kaitējumu.
3.2. Stiprināt tehnoloģiskos sasniegumus: UzmundrinātUzņemt ražotājus un saistītos uzņēmumus, lai stiprinātu tehnoloģisko pētniecību un izstrādi, uzlabotu ražošanas procesus un uzlabotu galveno materiālu, piemēram, elektrolītu un membrānu, drošības rādītājus.
3.3. Reklamējiet jaunas akumulatoru tehnoloģijas:Cietvielu akumulatoriem un citām jaunām akumulatoru tehnoloģijām ir lielāks enerģijas blīvums un stabilāka veiktspēja, kļūstot par jaunu enerģijas transportlīdzekļu pētniecības centru. Lai gan cietvielu akumulatoru ražošanas process ir sarežģīts un dārgs, ar nepārtrauktu tehnoloģiju attīstību un izmaksu samazināšanos, paredzams, ka nākotnē tas aizstās šķidrās baterijas un samazinās termiskās aizdegšanās risku.
4. Litija bateriju drošības tehnoloģiju attīstības ceļš joprojām ir garš
Līdz ar litija jonu akumulatoru plašo pielietojumu elektriskajos transportlīdzekļos, enerģijas uzglabāšanas sistēmās, pārnēsājamās elektroniskās ierīcēs un citās jomās, arī to drošības jautājumiem ir pievērsta arvien lielāka uzmanība.
4.1. Akumulatoru materiālu pētniecība un inovācija:
Pašlaik litija jonu baterijas galvenokārt balstās uz pozitīvo elektrodu materiāliem, piemēram, litija kobalta oksīdu un litija niķeļa mangāna kobalta oksīdu, kā arī negatīviem elektrodu materiāliem uz grafīta vai silīcija bāzes. Šie materiāli var radīt drošības apdraudējumus, piemēram, termisku skrējienu un īssavienojumus uzlādes un izlādes procesa laikā.
Tāpēc drošāku un stabilāku akumulatoru materiālu izpēte ir svarīgs litija akumulatoru drošības tehnoloģiju virziens. Piemēram, cietvielu akumulatori ir piesaistījuši lielu uzmanību to lielāka enerģijas blīvuma un labākas drošības dēļ.
4.2. Akumulatora pārvaldības sistēmas (BMS) optimizācija.
BMS ir viena no litija jonu akumulatoru komplektu galvenajām sastāvdaļām, kas ir atbildīga par akumulatora sprieguma, strāvas, temperatūras un citu parametru uzraudzību, kā arī uzlādes un izlādes kontroli, pamatojoties uz šiem parametriem.
Optimizējot BMS algoritmu un aparatūras dizainu, var uzlabot akumulatora bloka drošību. Piemēram, uzraugot akumulatora veselības stāvokli reāllaikā, var brīdināt un savlaicīgi novērst iespējamās drošības problēmas.
4.3 Progress akumulatora siltuma pārvaldības tehnoloģijā:
Litija jonu akumulatori darbības laikā rada siltumu, un, ja siltums netiek laicīgi izkliedēts, tas var izraisīt akumulatora temperatūras paaugstināšanos, radot drošības problēmas.
Tāpēc efektīvākas akumulatora siltuma pārvaldības tehnoloģijas izpēte ir arī svarīgs litija akumulatoru drošības tehnoloģiju virziens. Piemēram, šķidruma dzesēšanas, gaisa dzesēšanas un citu siltuma izkliedes metožu pieņemšana, kā arī efektīvāku integrētu risinājumu izstrāde siltuma pārvaldības sistēmām.
4.4. Akumulatoru ražošanas un testēšanas tehnoloģijas uzlabošana:
Litija jonu akumulatoru ražošanas process būtiski ietekmē to sdrošību. Piemēram, defekti un netīrumi akumulatora iekšpusē var radīt drošības problēmas.
Tāpēc kvalitātes kontroles un testēšanas tehnoloģijas uzlabošana akumulatoru ražošanas procesā ir arī svarīga litija akumulatoru drošības tehnoloģijas sastāvdaļa. Izmantojot uzlabotas ražošanas iekārtas un testēšanas metodes, var samazināt defektus un piemaisījumus akumulatorā, kā arī uzlabot akumulatora drošību.
4.5. Noteikumu un standartu formulēšana un uzlabošana:
Plaši pielietojot litija jonu akumulatorus, attiecīgie noteikumi un standarti tiek pastāvīgi uzlaboti. Šie noteikumi un standarti nodrošina skaidras prasības un noteikumus litija jonu akumulatoru drošībai.
Tāpēc noteikumu un standartu formulēšanas un uzlabošanas pastiprināšana ir arī svarīgs virziens litija bateriju drošības tehnoloģiju attīstībā. Formulējot stingrākus noteikumus un standartus, var veicināt nepārtrauktu litija bateriju drošības tehnoloģiju progresu un uzlabošanu.