1. Заштитник на пламен на електролит
Забавувачите на пламен од електролит се многу ефикасен начин за намалување на ризикот од термичко бегство на батериите, но овие забавувачи на пламен често имаат сериозно влијание врз електрохемиските перформанси на литиум-јонските батерии, па затоа е тешко да се користат во пракса.Со цел да се реши овој проблем, од Универзитетот во Калифорнија, Сан Диего, тимот на YuQiao [1] со методот на пакување на капсулата ќе го запали ретардантот DbA (дибензил амин) складиран во внатрешноста на микро капсулата, расфрлен во електролитот, во Нормалните времиња нема да влијаат на перформансите на литиум-јонските батерии се појавија, но кога ќелиите не се уништени со надворешна сила, како што е истиснување, потоа се ослободуваат забавувачите на пламен во овие капсули, што ја труе батеријата и предизвикува нејзино откажување, со што се предупредува. до термички бегство.Во 2018 година, тимот на YuQiao [2] повторно ја искористи горенаведената технологија, користејќи етилен гликол и етилендиамин како забавувачи на пламен, кои беа инкапсулирани и вметнати во литиум јонската батерија, што резултираше со 70% пад на максималната температура на литиум јонската батерија за време на тест со пински пинови, значително го намалува ризикот од термичка контрола на литиум-јонската батерија.
Методите споменати погоре се самоуништувачки, што значи дека штом ќе се употреби заштитувачот на пламен, целата литиум-јонска батерија ќе биде уништена.Сепак, тимот на АцуоЈамада на универзитетот во Токио во Јапонија [3] разви електролит кој го забавува пламенот што нема да влијае на перформансите на литиум-јонските батерии.Во овој електролит, висока концентрација на NaN(SO2F)2(NaFSA) или LiN(SO2F)2(LiFSA) се користела како сол на литиум, а на електролитот е додаден обичен отпорен на пламен триметил фосфат TMP, кој значително ја подобрил термичката стабилност. од литиум-јонска батерија.Уште повеќе, додавањето на заштитник на пламен не влијаеше на перформансите на циклусот на литиум-јонската батерија.Електролитот може да се користи повеќе од 1000 циклуси (1200 C/5 циклуси, 95% задржување на капацитетот).
Карактеристиките на отпорност на пламен на литиум-јонските батерии преку адитиви се еден од начините да се предупредат литиум-јонските батерии да се загреваат надвор од контрола.Некои луѓе исто така наоѓаат нов начин да се обидат да алармираат за појава на краток спој кај литиум-јонските батерии предизвикани од надворешни сили од коренот, за да се постигне целта да се отстрани дното и целосно да се елиминира појавата на топлина надвор од контрола.Со оглед на можното насилно влијание на енергетските литиум-јонски батерии што се користат, ГабриелМ.Овој електролит ги користи својствата на не-Њутновите течности.Во нормална состојба, електролитот е течен.Меѓутоа, кога ќе се соочи со ненадеен удар, тој ќе претставува цврста состојба, ќе стане исклучително силен, па дури и може да постигне ефект на отпорност на куршуми.Од коренот, го предупредува ризикот од термичко бегство предизвикано од краток спој во батеријата кога напојната литиум-јонска батерија ќе се судри.
2. Структура на батеријата
Следно, ајде да погледнеме како да ги ставите сопирачките на термички бегство од нивото на ќелиите на батеријата.Во моментов, проблемот на термичко бегство е разгледан во структурниот дизајн на литиум-јонските батерии.На пример, обично има вентил за ослободување на притисокот во горниот капак на батеријата 18650, кој може навремено да го ослободи прекумерниот притисок во батеријата кога термички бега.Второ, ќе има позитивен температурен коефициент материјал PTC во капакот на батеријата.Кога ќе се зголеми температурата на термички бегство, отпорноста на PTC материјалот значително ќе се зголеми за да се намали струјата и да се намали создавањето на топлина.Покрај тоа, во дизајнот на структурата на една батерија, исто така, треба да се земе предвид дизајнот против краток спој помеѓу позитивните и негативните полови, алармирање поради погрешна работа, остатоци од метал и други фактори што резултираат со краток спој на батеријата, предизвикувајќи безбедносни несреќи.
Кога е втор дизајн во батериите, мора да се користи посигурна дијафрагмата, како што е автоматски затворена пора од трислоен композит на висока температура дијафрагмата, но во последниве години, со подобрувањето на густината на енергијата на батеријата, тенка дијафрагма под трендот на трислојната композитна дијафрагма постепено стана застарена, заменета со керамичка обвивка на дијафрагмата, керамичка обвивка за целите на поддршката на дијафрагмата, намалување на контракцијата на дијафрагмата при високи температури, Подобрување на термичката стабилност на литиум јонската батерија и намалување на ризикот од термички бегство на литиум-јонска батерија.
3. Дизајн за термичка безбедност на батерискиот пакет
Во употреба, литиум-јонските батерии често се составени од десетици, стотици или дури илјадници батерии преку сериски и паралелни поврзувања.На пример, батерискиот пакет на Tesla ModelS се состои од повеќе од 7.000 батерии 18650.Ако една од батериите ја изгуби термичката контрола, може да се прошири во комплетот батерии и да предизвика сериозни последици.На пример, во јануари 2013 година, литиум-јонската батерија на јапонската компанија Боинг 787 се запали во Бостон, САД.Според истрагата на Националниот одбор за безбедност на транспортот, квадратна литиум-јонска батерија од 75 Ah во батерискиот пакет предизвикала термичко бегство на соседните батерии.По инцидентот, Боинг бараше сите батерии да бидат опремени со нови мерки за да се спречи неконтролирано термичко ширење.
Со цел да се спречи ширењето на термалното бегство во литиум-јонските батерии, AllcellTechnology разви термички изолациски материјал PCC за литиум-јонски батерии базиран на материјали за промена на фазата [5].PCC материјал наполнет помеѓу мономерна литиум-јонска батерија, во случај на нормална работа на литиум јонскиот батериски пакет, батерискиот пакет во топлината може да се пренесе преку материјалот PCC брзо до надворешноста на батерискиот пакет, кога термички бега во литиум јони батерии, PCC материјалот со неговиот внатрешен парафински восок топење апсорбира многу топлина, го спречува понатамошно зголемување на температурата на батеријата, на тој начин алармирање на топлина надвор од контрола во батерискиот пакет внатрешна дифузија.Во тестот pinprick, термичкото бегство на една батерија во пакет со батерии што се состои од 4 и 10 низи од 18650 батериски пакети без употреба на PCC материјал на крајот предизвика термичко бегство на 20 батерии во пакетот батерии, додека термичкото бегство на една батеријата во батерискиот пакет изработен од PCC материјал не предизвика термичко бегство на другите батерии.
Време на објавување: 25 февруари 2022 година