Thermal Runaway in einer Lithium-Ionen-Batterie, die schwersten Unfälle verwenden, oft aufgrund der thermischen Runaway in der Lithium-Ionen-Batterie verformt Extrusion oder Punktion den Membran als Folge von Hochtemperatur eingebrannt Zerstörung Initiator positiver und negativer Anschluss, oder aufgrund von externem Kurzschluss der Batterie , in kurzer Zeit in einer internen Lithium-Ionen-Batterie resultierende viel Wärme angesammelt hat, das positive aktive Elektrodenmaterial und die Elektrolyten Zersetzung verursacht, in einer Lithium-Ionen-Batterie resultierende Feuer gefangen und Explosion, ernsthafte Bedrohung für das Leben des Benutzers und Eigentum Sicherheit. Daher ist der Lithium-Ionen-Akku Sicherheitstests in der Regel durch die Lithium-Ionen-Batterie Überbeladungs-, overdischarge-, Kurzschluss und Extrusion, Akupunktur und andere Experimente, aber mit der Energiedichte der Batterie und der Batteriekapazität und verbessern die Batterie wird mehr und mehr Experimente durch Nadelung erforderlich nur vorübergehend Prick-Tests durchführen, Follow-up noch unsicher ist, ob es die „Elektro-Auto-Batterie Sicherheitsanforderungen für Lithium-Ionen“, wenn die Hersteller in dem Ministerium für Industrie wieder ausgegeben schwierig und deshalb trägt keine Bestimmungen Tests stechen, aber die neue Version erfordert Eine Batterie mit hoher Kapazität und hoher Energiedichte hat das Akupunktur-Experiment erfolgreich bestanden und wird sicherlich konkurrieren. Erreicht einen bedeutenden Vorteil. Heute werden wir über diese Lithium-Ionen-Batterie-Technologie sprechen die thermal runaway ‚Bremse‘ zu installieren ist.
1. Elektrolyt flammhemmend
Flammhemmende Elektrolytlösung ist eine sehr effektive Methode, um das Risiko einer thermischen Instabilität der Batterie reduziert, diese Flammschutzmittel sind in der Regel elektrochemische Leistung von Lithium-Ionen-Batterien haben eine gravierenden Auswirkungen, es ist schwierig, in der Praxis anzuwenden, um dieses Problem zu lösen Probleme, verwendet University of California, San Diego Yu Qiao Team die eingekapselten Art und Weise Flammschutzmittel der DBA (Dibenzylamin) innerhalb der Mikrokapseln gespeichert ist, wird in dem Elektrolyten dispergiert werden, ohne dass die elektrischen Eigenschaften der Lithium-Ionen-Batterie in den üblichen Wirkung, aber wenn die Batterie ausgesetzt wird, äußere Beschädigung der Extrusion, Flammschutzmittel solche Kapseln freigesetzt werden, die Batterie ‚vergiften‘ Ursache Batterieausfall, wodurch das Auftreten einer thermischen Instabilität zu verhindern. 2018 Team wieder Yu Qiao Verwendung die oben beschriebene Technik, Ethylenglykol und Ethylendiamin als Flammschutzmittel verwendet wird, nachdem die Verpackung im Innern der Lithiumionen-Batterie geladen wird, so daß die Lithiumionen-Batterie-Prick-Tests Höchsttemperatur um 70% gesunken, deutlich reduzierte die Lithium-Ionen-Batterie thermal runaway Risiko.
Die oben genannten Methoden sind selbstzerstörerisch, das heißt, sobald das Flammschutzmittel funktioniert, wird die gesamte Lithium-Ionen-Batterie verschrottet, und das Atsuo Yamada-Team an der Universität von Tokio entwickelte eine Methode, die die Lithium-Ionen-Batterie nicht beeinträchtigt. Elektrolyt Leistungsflammschutzmittel, die eine hohe Elektrolytkonzentration NaN (sO 2 F) 2 (NaFSA) oder LiN (sO 2 F) 2 (LiFSA) als Lithiumsalz verwendet und Trimethylphosphat zu einem gemeinsamen Flammschutzmittel zugesetzt TMP verbessert die thermische Stabilität von Lithium-Ionen-Batterien erheblich, darüber hinaus wirkt sich der Zusatz von Flammschutzmitteln nicht positiv auf die Zyklenleistung von Lithium-Ionen-Batterien aus: Die Batterien mit diesem Elektrolyten können mehr als 1.000 Zyklen (C / 5-Zyklus) stabil durchlaufen. 1200 mal, Kapazitätserhaltungsrate 95%).
Mit Hilfe von Additiven, ein Lithium-Ionen-Batterie mit Eigenschaften, Flammschutzmittel, das ein Weg ist, thermal runaway zu vermeiden auftritt Lithium-Ionen-Batterie, war es eine weitere Möglichkeit, um zu versuchen, das Auftreten der Lithium-Ionen-Batterie zu vermeiden aufgrund externen Kurzschluss von der Quelle, um den Zweck der drastischen zu erreichen, die vollständige Eliminierung von thermal runaway auftritt. für Batterie heftige Stöße in Gebrauch begegnen könnten, entworfen, oak Ridge national Laboratory Gabriel M. Veith Elektrolyt eine Scherverdickungseigenschaften aufweist, ist die Verwendung von Elektrolyt nicht-Newtonsche Flüssigkeiten, im Normalzustand, der Elektrolyt in einem flüssigen Zustand präsentiert wird, aber im Fall eines plötzlichen Aufpralls wird in einem festen Zustand präsentiert werden, wurde sehr stark, und sogar kugelsichere Wirkung erzielt werden kann, um die Ursachen zu vermeiden wenn eine Kollision Batterie thermal runaway Risiko eines Kurzschlusses in der Batterie.
2. Die Zellstruktur
Wir haben einen Blick auf Zellebene von thermal runaway wie die Bremsen zu treffen, werden die aktuellen Lithium-Ionen-Batterien haben Probleme einer thermischen Instabilität in Baukonstruktion berücksichtigt, beispielsweise Entlüftungs allgemein in der Abdeckung der Batterie 18650 wird Druckventil, wenn thermal runaway rechtzeitiger übermäßiger Druck im Innern der Batterie freigesetzt wird, durch die obere Abdeckung der Batterie gefolgt hat einen positiven Temperaturkoeffizienten PTC-Material, Widerstand des PTC-Materials wesentlich erhöht wird, wenn die thermal runaway Temperatur steigt, die Stromreduzierung zu reduzieren Wärmeproduktion. Darüber hinaus ist das Zelldesign einen Kurzschlusses zwischen der positiven und negativen Konstruktion erfordert, zu vermeiden, die ein fehlerhaften Betrieb Faktor Berücksichtigung der Verhinderung und ähnliche Ergebnisse in überschüssigen Metallaußen Batterie hat einen Kurzschluss, wodurch Unfälle.
Zweitens ist die Zellenkonstruktion, die Membran benötigen sicherer, die dreischichtige Verbundmembran, beispielsweise Zellen bei einer hohen Temperatur Auto-Schicht-Verbundmembran geschlossen ist, aber in den letzten Jahren mit der steigenden Batterieenergiedichte hat der Separator Dickenreduktion Trend nach und nach beseitigt, und durch einen keramikbeschichtete Separator ersetzt, die keramische Beschichtung eine unterstützende Rolle in der Trennvorrichtung spielen, Schrumpf des Separators bei hohen Temperatur zu verringern, ist die thermische Stabilität der Lithiumionen-Batterie zu verbessern, eine Lithium-Ionen-Batterie die Gefahr einer thermischen Runaway zu reduzieren.
3 Batterie thermische Sicherheit Design
Leistungsakkus bestehen oft aus Dutzenden, Hunderten oder sogar Tausenden von Batterien in Serie und parallel.Zum Beispiel besteht Teslas Modell S-Batteriepack aus so vielen wie 7000 oder mehr 18650 Batterien. in dem eine thermische Instabilität, könnte es innerhalb des Batteriepacks verteilt, schwerwiegende Folgen verursacht. zum Beispiel im Januar 2013 bei 787 Lithium-Ionen-Batterie aufgetreten Feuer gefangen in Boston einem Japan Airlines, nach dem die nationale Transportsicherheit Untersuchung ist durch einen 75Ah prismatischen Lithium-Ionen-Akku nach dem Auftreten von thermal runaway eine benachbarten Batterie thermische Instabilität ausgelöst, nach dem Vorfall eine Erhöhung der Boeing-Anforderungen an allen Akkupack zu sein Maßnahmen zur Verhinderung von thermischer Runaway-Diffusion.
Um thermische Instabilität in der Lithium-Ionen-Batterie im Innern zu verbreiten, US-Allcell Technologie zu vermeiden, hat eine Lithium-Ionen-Batterie entwickelt, basierend auf dem Phasenwechselmaterial thermisch isolierende Material unkontrolliert PCC. PCC Material zwischen einer einzelnen Lithium-Ionen-Batterie, ein Lithium-Ionen-Akku gefüllt ist unter normalen Arbeitsbedingungen kann der Wärmezellenstapel schnell zu dem Batteriesatz über das PCC Material zusätzlich übertragen werden, in Lithiumionenbatterien kann thermal runaway, PCC Material geschmolzen werden absorbiert große Mengen an Wärme, die von dem Paraffinmaterial in seinem Innern, die Temperatur der Batterie weiter zu verhindern, steigt, wodurch thermische Instabilität in dem Batteriepack Diffusion vermieden wird. experiment Nadelung, eine Batterie 4 und 18650 Serie Gruppe bestehend aus Batterie 10 wird PCC Material nicht mehr als 20, eine Batterie thermal runaway, führte schließlich zu dem Batteriepaket verwendet, Nur die Batterie war außer Kontrolle geraten, und in dem Batteriepack mit PCC-Material verursachte eine Batterie kein thermisches Durchgehen und verursachte, dass das andere Batteriepaket thermisch unkontrolliert wurde.
Thermomanagement muss von der Formulierung Design, Konstruktion und Batteriepack Design Lithium-Ionen-Batterie thermische Instabilität ist das letzte, was wir sehen wollen, versuchen Sie die Lithium-Ionen-Batterie Sicherheitszwischenfälle zu vermeiden, die Verbesserung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien, um das Auftreten einer thermischen Instabilität der Batterie zu vermeiden Auf einem mehrgleisigen Ansatz, um gemeinsam die thermische Stabilität von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern und die Möglichkeit eines thermischen Durchbrennens zu reduzieren.
