fuga termica in una batteria agli ioni di litio con più gravi incidenti, spesso causa di instabilità termica nella batteria deformata ioni di litio estrusione, o perforare la membrana a causa di alta temperatura forno distruzione iniziatore terminale positivo e negativo, o per esterni cortocircuito della batteria , causando una batteria interna agli ioni di litio in breve tempo ha accumulato un sacco di calore, provocando il materiale attivo di elettrodo positivo e la decomposizione dell'elettrolita, risultante in una batteria agli ioni di litio preso fuoco ed esplosioni, grave minaccia per la vita e la proprietà sicurezza dell'utente. Pertanto, la batteria agli ioni di litio test di sicurezza normalmente necessari per la batteria agli ioni di litio eccessivo, overdischarge, cortocircuito ed estrusione, agopuntura e altri esperimenti, ma con la densità di energia di batteria, e la capacità della batteria e migliorare la batteria diventa sempre più esperimenti di agugliatura difficile e quindi non porta disposizioni prick test, ma la nuova versione richiede solo temporaneamente eseguire prick test, il follow-up è ancora incerto se si riprenderà presso il Ministero delle Attività Produttive ha emesso i "requisiti elettrici di sicurezza batteria auto per agli ioni di litio", se i produttori per ottenere una grande capacità, batteria alta densità energetica superato i test di puntura, così sarà il concorso Raggiunto un vantaggio significativo. Oggi parleremo di quelle agli ioni di litio tecnologia delle batterie per installare il 'freno' instabilità termica è.
1. La soluzione elettrolitica ignifugo
soluzione elettrolitica ritardante di fiamma è un metodo molto efficace per ridurre il rischio di instabilità termica della batteria, questi ritardanti di fiamma tendono ad avere prestazioni elettrochimiche delle batterie agli ioni di litio hanno un peso grave, è difficile da applicare in pratica per risolvere questo problemi, University of California, San Diego team di Yu Qiao utilizza il ritardante di fiamma modo incapsulato DBA (dibenzilammina) memorizzato all'interno delle microcapsule, viene dispersa nel elettrolita, senza le proprietà elettriche della batteria agli ioni di litio nel solito impatto, ma quando la batteria è sottoposta ad estrusione danni esterni, ritardanti di fiamma tali capsule vengono rilasciati, la batteria 'avvelenamento perche guasto della batteria, impedendo così il verificarsi di instabilità termica. 2018 squadra nuovamente utilizzando Yu Qiao la sopra descritta tecnica, usando glicole etilenico e etilendiammina come ritardante di fiamma, dopo che il pacchetto viene caricato all'interno della batteria agli ioni di litio tale che la temperatura massima prick test batteria agli ioni di litio è diminuito del 70%, ha ridotto significativamente l'ione litio instabilità termica batteria rischio.
I metodi di cui sopra sono auto-distruttivi, il che significa che una volta che si verifica l'azione ritardante di fiamma, l'intera batteria al litio dovrebbe essere scartato, e il team di Atsuo Yamada presso l'Università di Tokyo in Giappone non influenzerà lo sviluppo di una batteria agli ioni di litio ignifugo prestazioni elettrolita, che utilizza una concentrazione elevata elettrolita NaN (SO2F) 2 (NAFSA) o LiN (SO2F) 2 (LiFSA) come sale di litio, e aggiunto a una fiamma comune ritardante trimetilfosfato TMP, significativamente migliorata stabilità termica della batteria agli ioni di litio, il più potente è ignifugo e non influenza le prestazioni del ciclo di batterie agli ioni di litio, la batteria utilizzando questo elettrolita può essere stabilmente più di 1000 cicli (C / 5 cicli 1200 volte, il tasso capacità di ritenzione del 95%).
Per mezzo di additivi quali una batteria agli ioni di litio avente proprietà ritardanti di fiamma che è un modo per evitare instabilità termica avviene batteria agli ioni di litio, era un altro modo per cercare di evitare il verificarsi della batteria agli ioni di litio causa esterna cortocircuito dalla sorgente, in modo da realizzare lo scopo della drastica, la completa eliminazione di instabilità termica avviene. per la batteria può affrontare urti violenti in uso, il Ridge National Laboratory Gabriel M. Veith progettato elettrolita avente una proprietà di taglio addensanti, l'uso di elettroliti fluidi non newtoniani, nello stato normale, l'elettrolita è presentato in uno stato liquido, ma nel caso di un impatto improvviso saranno presentati allo stato solido, è diventato molto forte, e persino effetto può essere ottenuto antiproiettile, evitando le cause profonde quando un rischio deriva termica batteria collisione di un cortocircuito nella batteria.
2. La struttura a celle
Abbiamo preso uno sguardo a livello cellulare da instabilità termica come colpire i freni, le batterie agli ioni di litio attuali hanno problemi di instabilità termica stati considerati nella progettazione strutturale, per esempio, in genere sfogo nel coperchio della batteria sarà 18650 valvola di pressione, quando fuga pressione eccessiva tempestiva termica all'interno della batteria per essere rilasciato, seguito dal coperchio superiore della batteria hanno un coefficiente di temperatura positivo materiale PTC, resistenza del materiale PTC è notevolmente aumentata quando la temperatura instabilità termica aumenta, per ridurre la riduzione della corrente produzione di calore. Inoltre, il progetto della cella richiede la considerazione di impedire un corto circuito tra il disegno positivo e negativo, evitando il fattore di funzionamento erroneo, ed i risultati come in batteria esterna eccesso metallo ha un cortocircuito, causando incidenti.
In secondo luogo, il progetto della cella, il diaframma devono più sicuro, la membrana composita a tre strati, ad esempio, cellule chiuse a una membrana composita auto-strato ad alta temperatura, ma negli ultimi anni con l'aumento della densità di energia della batteria, il trend di riduzione dello spessore del separatore è stata gradualmente eliminato e sostituito da un separatore ceramico rivestito, il rivestimento ceramico può svolgere un ruolo di supporto nel separatore, per ridurre il restringimento del separatore ad alta temperatura, per migliorare la stabilità termica della batteria agli ioni di litio, una batteria agli ioni di litio per ridurre il rischio di instabilità termica.
3 design di sicurezza termica della batteria
Le batterie di alimentazione sono spesso composte da dozzine, centinaia o addirittura migliaia di batterie in serie e in parallelo: ad esempio, il pacco batterie Tesla Model S è composto da ben 7000 o più 18650 batterie. in cui un'instabilità termica, potrebbe diffondersi all'interno del pacco batterie, provocando gravi conseguenze. per esempio, nel gennaio 2013 si è verificato in 787 batteria agli ioni di litio ha preso fuoco a Boston un Japan Airlines, secondo il l'indagine nazionale di Consiglio sicurezza dei trasporti, è dovuto un prismatica agli ioni di litio 75Ah pacchi dopo il verificarsi di instabilità termica innescato una vicina instabilità termica della batteria, dopo l'incidente di essere un aumento dei requisiti di Boeing su tutte le batterie Misure per prevenire la diffusione termica della fuga.
Per evitare instabilità termica nella batteria agli ioni di litio all'interno spread, brevetto Allcell Technology ha sviluppato una batteria agli ioni di litio in base al materiale a cambiamento di fase materiale termicamente isolante incontrollata PCC. Materiale PCC è riempito tra una singola batteria agli ioni di litio, una batteria agli ioni di litio in normali condizioni di lavoro, la pila di celle a calore può essere trasferito rapidamente alla batteria attraverso l'apporto di materiale PCC, nelle batterie agli ioni di litio, instabilità termica, materiale PCC può essere fuso assorbire grandi quantità di calore dal materiale paraffina suo interno, per impedire ulteriormente la temperatura della batteria In aumento per evitare la fuga termica all'interno del pacco batterie.In esperimenti di agopuntura, un pacco batterie a 4 e 10 corde composto da 18650 celle, senza l'uso di materiale PCC, una scarica termica di una batteria ha infine attivato il pacco batteria 20 Solo la batteria era fuori controllo e nel pacco batteria con materiale PCC, una batteria non causava instabilità termica e faceva sì che l'altro pacco batterie perdesse il controllo.
instabilità termica della batteria agli ioni di litio è l'ultima cosa che vogliamo vedere, cercare di evitare gli incidenti di sicurezza della batteria agli ioni di litio, di migliorare la sicurezza delle batterie agli ioni di litio, per evitare il verificarsi di instabilità termica della batteria gestione termica ha bisogno dalla progettazione formulazione, progettazione strutturale e progettazione batteria In un approccio su più fronti per migliorare congiuntamente la stabilità termica delle batterie agli ioni di litio e ridurre la possibilità di instabilità termica.
