Термическое убегание является наиболее серьезной аварийной ситуацией при использовании литий-ионных батарей. Термическое убегание часто вызвано литиево-ионными батареями, которые подвергаются сжатию, прокалыванию или высокотемпературному кипячению, что приводит к разрушению диафрагмы, вызывая короткое замыкание положительного и отрицательного электродов или внешнее короткое замыкание батареи. , Вызвало значительное количество тепла внутри литий-ионной батареи, которая накапливается в течение короткого времени, вызывая разложение положительных и отрицательных активных материалов и электролита, что приводит к пожару и взрыву литиево-ионной батареи, что представляет серьезную угрозу для жизни пользователя и безопасности имущества. Поэтому в литий-ионных батареях В тестах на безопасность литиево-ионные батареи обычно требуются для проведения испытаний, таких как перезарядка, сверхразряд, короткое замыкание и сжатие, а также акупунктура. Однако, по мере того, как плотность энергии аккумулятора и емкость аккумулятора продолжают увеличиваться, батареи становятся все более и более экспериментируют в акупунктуре. Таким образом, сложность заключается в том, что в «Требованиях безопасности для литиево-ионной аккумуляторной батареи для электрических транспортных средств», выпущенной Министерством промышленности и информационных технологий, предусматривается, что эксперимент по акупунктуре не выполняется временно. Однако для новой версии требуется, чтобы эксперимент по акупунктуре не выполнялся временно, и будет ли возобновление восстановления возобновлено, неизвестно. Аккумулятор большой емкости с высокой энергией энергии успешно прошел эксперимент по акупунктуре и, несомненно, будет конкурировать. Выполнено значительное преимущество. Сегодня мы будем говорить о тех, литий-ионной аккумуляторной технологии для установки теплового убегания «Тормоз».
1. Электролитный антипирен
Огнезащитное средство для электролита является очень эффективным методом снижения риска термического утечки батарей, но эти антипирены имеют тенденцию серьезно влиять на электрохимические характеристики литий-ионных батарей, поэтому их трудно применять на практике. Проблема. Команда Ю Цяо в Калифорнийском университете в Сан-Диего использует метод капсулирования капсул для хранения огнезащитного DBA (дибензиламина) внутри микрокапсул и диспергирует его в электролите, что обычно не влияет на электрические свойства литий-ионных батарей. Повреждение, но когда батарея повреждена внешними силами, такими как экструзия, антипирены в этих капсулах будут высвобождаться. «Отравление» батареи приводит к поломке батареи, что позволяет избежать возникновения теплового утечки. В 2018 году команда Юй Цяо снова использовала ее. Вышеуказанные технологии, использующие этиленгликоль и этилендиамин в качестве антипиренов, включаются в литиево-ионный аккумулятор после инкапсуляции, так что максимальная температура литиево-ионной батареи в эксперименте по акупунктуре уменьшается на 70%, что значительно снижает тепловой побег литиево-ионной батареи. риск.
Вышеупомянутые методы являются саморазрушительными, то есть после того, как антипирен вступил в силу, вся литий-ионная батарея будет утилизирована. Команда Attsuo Yamada в Токийском университете разработала метод, который не влияет на литий-ионный аккумулятор. Производительность огнезащитного электролита с использованием высокой концентрации NaN (SO2F) 2 (NaFSA) или LiN (SO2F) 2 (LiFSA) в виде литиевой соли, к которой добавляют общий антипиреном триметилфосфат TMP значительно улучшает термическую стабильность литий-ионных батарей. Более того, добавление антипиренов не влияет на цикличность литий-ионных батарей. Батареи, использующие этот электролит, могут стабильно работать более 1000 раз (цикл C / 5). 1200 раз, коэффициент удерживания мощности - 95%).
Использование добавок для изготовления литиево-ионных батарей имеет огнезащитные свойства, является одним из способов избежать термического утечки литий-ионных батарей. Некоторые люди также находят новые способы избежать возникновения внутренних коротких замыканий в литиево-ионных батареях, вызванных внешними силами, для достижения цели резкого уменьшения дна батареи. Чтобы полностью устранить возникновение теплового утечки. Что касается ситуации, когда силовая батарея может подвергаться сильному удару во время использования, Габриэль М. Вейт из Национальной лаборатории Ок-Ридж разработала электролит с свойствами сжимания сдвига. Характеристики неньютоновских жидкостей, в нормальном состоянии, электролит представляет собой жидкое состояние, но в случае внезапного удара он будет находиться в твердом состоянии, станет чрезвычайно сильным и даже сможет добиться пуленепробиваемого эффекта от корня, чтобы избежать 2. Риск термического утечки из-за короткого замыкания батареи в случае столкновения батареи.
2. Структура батареи
В настоящее время литиево-ионные батареи рассматриваются в структурном дизайне проблемы теплового убегания, например, в крышке батареи 18650, как правило, протекают Напорный клапан может выпустить избыточное давление внутри батареи во время теплового выгорания. Затем материал положительной температуры PTC в верхней крышке батареи увеличит сопротивление материала PTC, когда температура термического разгона повысится, чтобы уменьшить уменьшение тока. Кроме того, при проектировании структуры батареи с одной ячейкой также необходимо учитывать конструкцию предотвращения короткого замыкания между положительным и отрицательным электродами, чтобы избежать внешнего короткого замыкания батареи из-за неправильной работы, избытка металла и других факторов, что может привести к несчастному случаю с безопасностью.
Во-вторых, при проектировании ячейки необходимо использовать более безопасный сепаратор, такой как трехслойный композитный сепаратор, который автоматически закрывает поры при высоких температурах. Однако в последние годы, когда плотность энергии батареи постоянно улучшается, трехслойный композитный сепаратор становится все более тонким. Постепенно устраняемые, заменяемые керамической мембраной покрытия, керамическое покрытие может играть вспомогательную роль в диафрагме, уменьшать усадку диафрагмы при высоких температурах, улучшать термическую стабильность литий-ионных батарей, уменьшать риск использования теплоизоляционных литий-ионных батарей.
3 конструкция тепловой безопасности батареи
Батареи питания часто включают в себя десятки, сотни или даже тысячи аккумуляторов последовательно и параллельно. Например, аккумуляторная батарея Tesla Model S состоит из 7000 или более 18650 батарей. Одна из батареек, которая подвержена термическому разбегу, может распространяться внутри аккумуляторной батареи, что может привести к серьезным последствиям. Например, в январе 2013 года японская авиакомпания литиево-ионной аккумуляторной батареи Boeing 787, выпущенная в Бостоне, США, согласно Исследование Национального совета по безопасности на транспорте Соединенных Штатов было вызвано тепловым утечкой квадратного литиево-ионного аккумулятора на 75 Ач в батарейном блоке, который вызвал утечку тепла соседними батареями. После этого инцидента компания Boeing потребовала увеличения количества всех аккумуляторных батарей. Меры по предотвращению диффузии теплового утечки.
Чтобы избежать утечки тепла внутри литиево-ионного аккумулятора, Allcell Technology of the United States разработала материал для ионно-литиевого ионно-литиевого теплоизоляционного материала PCC с фазовым переходом, материал PCC заполнен между литий-ионным аккумулятором, литий-ионным аккумулятором При нормальных условиях работы тепло, выделяемое аккумуляторной батареей, может быть быстро перенесено на внешнюю сторону аккумуляторной батареи через материал PCC. Когда ионно-литиевая батарея страдает от термического утечки, материал PCC может расплавиться через свой внутренний парафиновый материал, чтобы поглотить большое количество тепла, не позволяя температуре батареи продолжать движение. В экспериментах по акупунктуре 4-х и 10-ти струнный аккумулятор, состоящий из 18650 ячеек без использования материала PCC, тепловой побег батареи в конечном итоге вызвал аккумуляторную батарею 20 Только батарея была выведена из-под контроля, а в батарейном блоке с материалом PCC одна батарея не вызывала термического разгона и приводила к тому, что другой аккумуляторный блок вышел из-под контроля.
Литий-ионная батарея - это литиево-ионная аккумуляторная батарея, которую мы меньше всего хотим видеть и стараемся избегать. Чтобы повысить безопасность литий-ионных батарей, избегайте возникновения термического отрыва от дизайна состава батареи, конструктивного решения и теплового управления аккумуляторной батареей На многоцелевом подходе к совместному улучшению термической стабильности литий-ионных батарей и уменьшению возможности теплового убегания.
