Литий-ионные аккумуляторы стали типичным примером новой энергии из-за их низкой стоимости, высокой производительности, высокой мощности, зелёной окружающей среды и многих других преимуществ. Они широко используются в цифровых продуктах 3C, мобильных источниках питания и электромобилях и т. Д. С литий-ионными батареями Из-за технических проблем с самой батареей или неправильного использования литиево-ионные аккумуляторы могут взрываться и вызывать пожарную авария. Особенно в последние годы использовались электромобили. Спрос на литий-ионные аккумуляторы на рынке основных электромобилей растет. Во время разработки мощных литиево-ионных аккумуляторных систем вопросы безопасности аккумуляторной батареи привлекают всеобщее внимание, а существующие проблемы требуют дальнейшего разрешения.
Литий-ионный аккумулятор
В случае пожаров, вызванных термическим утечкой батарей в последние годы, скорость генерации тепла значительно выше, чем скорость рассеивания тепла, а большое количество тепла накапливается без испускания вовремя. По существу, тепло «Вне контроля» представляет собой циклический процесс положительной обратной связи с энергией: повышенная температура приведет к нагреванию системы, и система нагреется, и температура повысится, что, в свою очередь, сделает систему более горячей.
Диаграмма технологического процесса ливневой ионной батареи
Этап 1: Термальный побег внутри батареи
Аккумулятор безопасен при температуре 80 ~ 90 ° C. Когда температура поднимается до 90-120 ° C, пленка SEI начинает разлагаться, высвобождая тепло, а температура увеличивается. Однако, когда температура достигает 120-130 ° C, пленка SEI защитного слоя разрушается. Отрицательный электрод реагирует с растворителем и связующим веществом. По мере повышения температуры мембрана плавится и закрывается. После того, как температура продолжает расти выше 150 ° C, внутренний электролит начинает разлагаться, продолжая выделять тепло, дополнительно нагревая батарею.
Фаза 2: Фаза барабанного барабана
Когда температура батареи достигает более 200 ° C, материал положительного электрода разлагается, выделяя большое количество тепла и газа и непрерывно нагревая. 250-350 ° C интеркаляция литиевого отрицательного электрода начинает реагировать с электролитом.
Этап 3: Термобезопасность батареи, фаза взрыва
В ходе реакции кислород, образующийся в результате реакции между электролитом и положительным электродом, реагирует бурно и далее приводит к тому, что батарея разряжается.
Литий-ионный аккумулятор
Фактически, вероятность короткого замыкания внутреннего аккумулятора, появляющегося в электронном продукте, составляет одну десятую миллионную, что означает, что безопасность одной батареи, используемой в обычной жизни, относительно высока. Однако в электромобиле требуется аккумуляторная батарея электромобиля С тысячами батареек вероятность теплового разгона увеличивается с одной десятимиллионной до одной тысячной.Кроме того, как только батарея электрического автомобиля находится в опасности, последствия будут очень серьезными. Особенно важно изучить причину термического утечки батарей. ,
1 производственный процесс
Процесс производства батареи
1 катодный материал
Эффективность безопасности материала с положительным электродом в основном включает в себя безопасность перезарядки и термическую стабильность. В состоянии окисления материал положительного электрода подвергается экзотермической реакции разложения и выпускает кислородный газ.
2 анодный материал
Хотя анодный материал относительно стабилен, углерод-отрицательный электрод в состоянии интеркаляции лития будет реагировать сначала с электролитом при высокой температуре.
3 электролита
Электролит содержит неорганические проводящие агенты и органические растворители, а горючая природа органических растворителей будет иметь определенное влияние на безопасность работы батареи.
4 производственный процесс
Процесс изготовления батареи очень сложный, даже если он строго контролируется, металлические примеси или заусенцы в процессе производства не могут быть полностью устранены. Если в батарее возникают примеси, заусенцы или дендриты, электрическая проводимость увеличивается, а температура возрастает из-за усиления и ухудшения. Тепло, генерируемое реактивным и разгрузочным нагревом, непрерывно накапливается, что может в конечном итоге привести к тому, что батарея теряет тепловой контроль.
2 использование
1 Заряд батареи перезаряжается
Сама батарея имеет защиту от перерегулирования, но когда защита от перерегулирования выходит из строя, батарея будет продолжать заряжаться, а батарея будет перегреваться и запускать тепловой выбег. При непрерывном использовании батареи старение батареи постепенно становится серьезным. Консистенция аккумуляторной батареи становится все хуже и хуже. В это время, если аккумулятор перегружен, это может легко вызвать проблемы с тепловой безопасностью, поэтому его следует использовать для безопасной зарядки в любое время.
2 Перегрев батареи приводит к термическому побегу
Когда электромобиль движется в реальных условиях движения, когда электромобиль поддерживает высокую скорость или отвечает экстремальным условиям эксплуатации, он должен продолжать большой разряд тока. В это время внутренняя температура батареи начинает медленно увеличиваться. Когда накапливается аккумулятор в большом количестве, если он не является своевременным Ограничивая ток разряда, он, скорее всего, вызовет утечку энергии от аккумуляторной батареи.
3 механический триггерный термоперенос
Батареи питания страдают от ударной деформации, короткого замыкания аккумуляторной батареи и других повреждений аккумуляторной батареи, что может привести к термическому выходу из строя батареи.
Меры предосторожности для правильного использования литий-ионных батарей
1 Безопасное использование аккумулятора, чтобы аккумулятор не загорелся. Взрывоопасность и другие аварийные ситуации необходимо приобретать у обычного производителя и безопасной батареи.
2 Держите батарею в хорошем состоянии вентиляции и теплоотвода и убедитесь, что температура батареи во время работы не превышает внутреннюю температуру электрохимической реакции батареи. Если вы обнаружите, что температура батареи слишком высокая, вы должны найти способы охлаждения батареи или при необходимости приостановить ее. Для обеспечения безопасности.
3 При зарядке используйте зарядное оборудование, соответствующее батарее, и заряжайте его в соответствии с правилами, чтобы предотвратить перезарядку аккумулятора. После перезарядки немедленно прекратите зарядку.
4 Для обеспечения правильного использования аккумулятора Не нажимайте на аккумулятор острым или тяжелым предметом, вы можете защитить батарею вне батареи в условиях хорошей вентиляции, рассеивания тепла и т. Д., Чтобы предотвратить внешнее повреждение аккумулятора и привести к несчастным случаям в случае аварии.
