लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा के मुद्दों, उपयोगकर्ता के जीवन और संपत्ति की सुरक्षा के संबंध में एक महत्वपूर्ण सवाल यह है कि इतने कोई फर्क नहीं पड़ता कि हम कैसे उच्च प्रदर्शन को आगे बढ़ाने, सुरक्षा हमेशा की तरह हम टाल नहीं सकते, समस्या से बचने के नहीं करनी चाहिए। लिथियम आयन बैटरी थर्मल भगोड़ा सबसे गंभीर है सुरक्षा की घटनाओं, थर्मल भगोड़ा लिथियम आयन बैटरी का कारण बन सकता आग, विस्फोट, जीवन और उपयोगकर्ता की संपत्ति सुरक्षा के लिए गंभीर खतरा पकड़ा, तो डिजाइन में लिथियम आयन बैटरी पूरी तरह से सुरक्षा के मुद्दों पर विचार करना चाहिए।
थर्मल भागती हुई मुख्य रूप से शॉर्ट सर्किट की वजह से है, गर्मी की एक बड़ी राशि लिथियम आयन बैटरी के अंदर उत्पन्न बाहर कम समय में एक शॉर्ट सर्किट के लिए अग्रणी, सामग्री के विभिन्न प्रकार के सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट के विघटन शुरू हो रहा, आग और लिथियम आयन बैटरी के विस्फोट में जिसके परिणामस्वरूप। थर्मल बैटरी विभिन्न स्थिरता, थर्मल भगोड़ा में गर्मी पीढ़ी ही नहीं है, कम चित्र डीएससी परिणाम आम आंतरिक लिथियम आयन बैटरी सामग्री, Li4Ti5O12 सामग्री हम पहले चित्रा के निचले बाएँ कोने इस ग्राफ का एक उदाहरण विधि का वर्णन करता है पता चलता है, हम चाहते हैं कि सब से पहले देखना अंजीर LTO गर्मी रिहाई दर क्यू का प्रतिनिधित्व करता है LTO सामग्री, एच LTO कुल exotherm, बाएं से दाएं तीन ट्रिगर तापमान Tonset, एक Tpeak शिखर तापमान हैं के तापमान का प्रतिनिधित्व करता है, अंतिम तापमान अर्थात करीब आंकड़ा है करते हैं, सामग्री, कम गर्मी के बेहतर थर्मल स्थिरता के निचले दाएँ कोने, कम आत्म 'रंग ब्लॉक' गर्मी शक्ति छोटे की ऊंचाई अधिक ज्वलंत इस तस्वीर हम आम लिथियम आयन बैटरी सामग्री के थर्मल स्थिरता देखना हमारे लिए एक लिथियम आयन बैटरी डिजाइन संदर्भ प्रदान करने के लिए।
हालांकि कई, लेकिन उत्पादन ताप स्थिर सामग्री के थर्मल स्थिरता का पूरा सेल शोध अध्ययन के लिए बहुत ज्यादा नहीं एक लिथियम आयन बैटरी, अनुसंधान समूह ने हाल ही में सिंघुआ Xiangming त्वरित दर उष्मामिति एआरसी और अंतर स्कैनिंग calorimetry द्वारा उपयोग करते हुए डीएससी है। लिथियम आयन बैटरी थर्मल भगोड़ा ऊष्मा के सूत्रों के विभिन्न सामग्रियों सीपीसी लिथियम आयन बैटरी के चार प्रकार के प्रयोगों में अध्ययन किया गया पर अध्ययन किया गया, नीचे सेल जानकारी तालिका के चार प्रकार के।
बैटरी के चार प्रकार के रूप में (सभी बैटरी परीक्षण के लिए 100% SoC से पहले चार्ज किया जाता है) नीचे दिखाया गया के तापमान, वोल्टेज और आंतरिक प्रतिरोध में दर उष्मामिति परीक्षण एआरसी परिवर्तन त्वरित। सबसे पहले, हम पहली बैटरी में, देखने के लिए अंजीर मामले हम देख सकते हैं कि एक बैटरी सेल 247 ℃ से कम 100 ℃, थर्मल भगोड़ा पर स्वयं हीटिंग शुरू होता है, तापमान अचानक 866.3 करने के लिए ℃। टीम वृद्धि हुई है और पूरी प्रक्रिया के अगले हिस्से में चार थर्मल भगोड़ा में बांटा गया है :
मैं चरण 1 100 ℃ शुरू होता है, और 134.8 ℃, अपघटन और कैथोड सामग्री की प्रक्रिया में एसईआई फिल्म के आत्म-मुक्ति पर समाप्त होता है कैलोरी का मुख्य स्रोत हैं।
ii। चरण 134.8 डिग्री से 2 शुरू होता है।] सी, अंत 173.4 ℃। में इस प्रक्रिया विभाजक तोड़ने के लिए शुरू होता है, बैटरी वोल्टेज ड्रॉप करने शुरू होता है, बैटरी के तापमान में काफी दर त्वरित बढ़ता है और अंतिम शॉर्ट सर्किट 173.4 डिग्री पर होता है।] सी, वोल्टेज के चला जाता है 0V, प्रक्रिया को शॉर्ट पर कैलोरी का मुख्य स्रोत है।
तृतीय। स्टेज 3 173.4 ℃ से शुरू, 247 ℃ अंत, अंत में थर्मल भगोड़ा के लिए सीसा। इस प्रक्रिया को सकारात्मक और नकारात्मक विच्छेद सामग्री कैलोरी का मुख्य स्रोत है।
चतुर्थ। से 247 चरण 4 डिग्री शुरू।] सी, 886.3 डिग्री।] बैटरी थर्मल भगोड़ा के अंत में सी इस स्तर पर मुख्य रूप से होता है। इस चरण में, इलेक्ट्रोलाइट और एनोड सामग्री के बीच प्रतिक्रिया भी सक्रिय है और अधिक उत्पादन करने के लिए बैटरी के कारण गर्मी।
बैटरी के पहले दो प्रकार के लिए, बैटरी 100 डिग्री से आत्म हीटिंग शुरू होता है।] सी, थर्मल भगोड़ा 208.8 डिग्री पर होता है।] सी, और अंततः 367.8 डिग्री तक पहुँचते हैं।] सी बैटरी थर्मल भगोड़ा वैसे ही जैसा कि नीचे दिखाया, चार चरणों में विभाजित किया गया है।
मैं चरण 1, 100 ℃ से शुरू, 155.7 ℃ अंत, इस विघटन प्रक्रिया एसईआई फिल्म और धनात्मक विद्युत् चालक की स्वयं निर्वहन कैलोरी का प्रमुख स्रोत है।
द्वितीय। चरण 155.7 डिग्री से 2 शुरू होता है।] सी, 170.3 डिग्री।] इस स्तर पर गर्मी स्रोत के अंत में सी मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइट एनोड के साथ एक प्रतिक्रिया है।
तृतीय। स्टेज 3 170.3 डिग्री से शुरू।] सी, 212 डिग्री।] इस चरण के अंत में सी, झिल्ली अनुबंध करने के लिए शुरू होता है, वोल्टेज ड्रॉप करने शुरू होता है। शॉर्ट सर्किट चरण के लिए इस गर्मी का मुख्य स्रोत और एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया के नकारात्मक इलेक्ट्रोड।
iv। चरण 212.4 डिग्री से 4 शुरू होता है।] सी, 367.9 ℃ के अंत में। इस चरण में डायाफ्राम नष्ट हो जाता है, गंभीर शॉर्ट सर्किट में जिसके परिणामस्वरूप, बैटरी तापमान तेजी से बढ़ रहा है, जबकि डीएससी के अनुसार सकारात्मक और नकारात्मक परीक्षण डाटा, आधारित MCMB नकारात्मक इलेक्ट्रोड और एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड LFP इस स्तर पर भी बहुत सारी गर्मी जारी की।
एक तीसरा बैटरी 85 ℃ में आत्म हीटिंग शुरू होता है, और थर्मल भगोड़ा 190.6 डिग्री पर हुई।] सी, अधिकतम तापमान 634.6 डिग्री पर पहुंच गया।] जैसा कि नीचे दिखाया सी एक तिहाई बैटरी प्रतिक्रिया, दो चरणों में विभाजित है।
मैं। चरण 1 85 ℃ शुरू होता है, 190.6 ℃ पर समाप्त हो गया। एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया से बैटरी 85 की एक तिहाई नकारात्मक इलेक्ट्रोड ℃ लिया शुरू किया, पहली और जो दूसरी बैटरी की तुलना में बहुत कम आती है, और क्योंकि झिल्ली सतह कोटिंग के बिना, गंभीर आंतरिक शॉर्ट सर्किट जल्दी से हुई जब विभाजक पिघल शुरू हुआ।
द्वितीय। चरण से 190.6 डिग्री।] सी 2 शुरू होता है, अंतिम बैटरी इस स्तर पर 634.6 डिग्री तक पहुँच गया है।] सी, बैटरी सकारात्मक इलेक्ट्रोड से मुख्य गर्मी, इलेक्ट्रोलाइट समाधान के बीच नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया।
चौथा बैटरी आत्म हीटिंग 116.5 ℃ शुरू होता है, बैटरी अधिकतम तापमान में थर्मल भगोड़ा 215.5 ℃ पर पहुंच गया, पूरी प्रक्रिया को दो प्रक्रियाओं में विभाजित किया जा सकता है।
मैं चरण 116.5 ℃ से 1 प्रारंभिक, 192.8 ℃ समाप्त हो गया, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड और एक इलेक्ट्रोलाइट सामग्री के बीच प्रतिक्रिया से गर्मी का मुख्य प्रक्रिया।
द्वितीय। चरण 2 192.8 डिग्री।] आरंभ से सी, 215.5 डिग्री के अंत में।] सी, बैटरी के तापमान वृद्धि का दर इस प्रक्रिया में काफी गिरावट जारी है, इस समय सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्रमिक अपघटन इस स्तर पर बंद हो जाता है का वर्णन किया।
के बाद से डीएससी परीक्षण इंगित करता है कि कोटिंग की झिल्ली विनाश तापमान 290 ℃ पर पहुंच गया है, तो चौथे शॉर्ट सर्किट सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के बीच इलेक्ट्रोलाइट समाधान से मुख्य रूप से एआरसी परीक्षण के बिना बैटरी में होता है, इस प्रकार चौथा परीक्षण सेल गर्मी में प्रतिक्रिया
परीक्षण में चार बैटरी के लिए कुछ डेटा नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है।
इसके बाद के संस्करण परीक्षण के परिणाम से, हम देखते हैं कि लिथियम आयन बैटरी सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के थर्मल स्थिरता, विभाजक आंतरिक शॉर्ट सर्किट की वजह से बैटरी की पहली और दूसरी तीन प्रकार के एक करीबी रिश्ता है की वजह से गंभीर नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री हिंसक सकारात्मक प्रतिक्रिया करते हैं थर्मल भगोड़ा के लिए नेतृत्व, बैटरी, इस प्रक्रिया में गर्मी का एक बहुत, यहां तक कि एक लिथियम आयन बैटरी शक्ति भी अधिक से अंदर संग्रहित छुट्टी दे दी, जबकि बैटरी थर्मल भगोड़ा के दूसरे प्रकार के मामूली लगते हैं, चौथे बैटरी मौलिक थर्मल भगोड़ा कोई आंतरिक शॉर्ट सर्किट होता है, और इसलिए दूसरे और चौथे बैटरी गर्मी की परीक्षा में छुट्टी दे दी बैटरी में संग्रहित विद्युत ऊर्जा की तुलना में काफी कम था। इस प्रकार, कैसे एक लिथियम आयन बैटरी में गंभीर शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए थर्मल स्थिरता में सुधार करने के कुंजी
