Sekirite ak solisyon batri ityòm
Avèk popilarizasyon telefòn mobil yo, pwodwi dijital yo ak machin elektrik yo, pil ityòm-ion yo ap jwe yon wòl de pli zan pli enpòtan nan lavi moun'. Pwoblèm itilizasyon tankou dansite enèji ki ba ak lavi sik limite yo souvan kritike. Sepandan, konpare ak pwoblèm sa yo, sekirite nan pil ityòm se konsantre nan atansyon.
Nan dènye ane yo, aksidan ki te koze pa pwoblèm sekirite batri gen anpil, ak konsekans yo nan anpil pwoblèm yo se chokan, tankou ensidan an dife sou batri ityòm Boeing 787 Dreamliner la ki choke endistri a, ak gwo echèl ensidan an dife ak eksplozyon batri. sou Samsung Galaksi Remak 7 la. Sekirite pil ityòm-ion yon lòt fwa ankò sonnen alam la.
Konpozisyon ak prensip k ap travay nan yon batri ityòm-ion
Batri ityòm-ion yo sitou konpoze de elektwòd pozitif, elektwòd negatif, elektwolit, separateur, koneksyon ekstèn ak konpozan anbalaj. Pami yo, elektwòd pozitif la ak elektwòd negatif la gen materyèl elektwòd aktif, ajan kondiktif, atachman, elatriye, ki inifòm kouvwi sou papye kwiv la ak pèseptè aktyèl papye aliminyòm.
Potansyèl elektwòd pozitif nan pil ityòm-ion relativman wo, souvan ityòm-intercalated oksid metal tranzisyon, oswa konpoze polianionik, tankou ityòm cobaltate, ityòm manganate, ternary, ityòm fè fosfat, elatriye; Materyèl negatif batri ityòm-ion yo anjeneral materyèl kabòn, tankou grafit ak kabòn ki pa grafit; Lityòm ion batri elektwolit se sitou solisyon ki pa akeuz, ki konpoze de sòlvan òganik melanje ak sèl ityòm, sòlvan an se sitou sòlvan òganik tankou asid kabonik, ak sèl la ityòm se sitou monovalan polianionik sèl ityòm, tankou Lityòm hexafluorophosphate, elatriye; Separatè batri ityòm ion yo se sitou polyethylene ak polypropylène manbràn mikwoporè, ki izole materyèl pozitif ak negatif, anpeche sikui kout ki te koze pa pasaj elektwon yo, epi pèmèt iyon nan elektwolit la pase.
Pandan pwosesis la chaje, andedan batri a, ityòm ekstrè soti nan elektwòd la pozitif nan fòm lan nan iyon, transpòte pa elektwolit la atravè dyafram nan, ak entegre nan elektwòd negatif la; deyò batri a, elektwon yo imigre soti nan kous la ekstèn nan elektwòd negatif la. Nan pwosesis la egzeyat: iyon ityòm andedan batri a ekstrè soti nan elektwòd negatif la, pase nan dyafram nan, epi yo entegre nan elektwòd pozitif la; deyò batri a, elektwon yo imigre soti nan kous la ekstèn nan elektwòd la pozitif. Ak chaje ak dechaje, li se", ityòm ion" ki imigre ant pil yo olye de élémentaire", ityòm", se konsa batri a rele", ityòm ion batri".
Dezyèmman, danje sekirite nan ityòm-ion pil
Anjeneral pale, pwoblèm sekirite nan ityòm-ion pil manifeste tèt yo kòm boule oswa menm eksplozyon. Kòz la rasin nan pwoblèm sa yo se tèmik runaway andedan batri a. Anplis de sa, kèk faktè ekstèn, tankou surcharge, dife, peze, twou, ak sikwi kout Lòt pwoblèm ka mennen tou nan pwoblèm sekirite. Batri ityòm-ion pral jenere chalè pandan chaje ak dechaje. Si chalè a pwodwi depase kapasite dissipation chalè batri a, batri ityòm-ion a ap chofe, ak materyèl batri a pral dekonpoze fim SEI a, dekonpozisyon elektwolit, dekonpozisyon elektwòd pozitif, elektwòd negatif ak reyaksyon segondè destriktif tankou reyaksyon elektwolit la ak reyaksyon an nan elektwòd negatif la ak lyan an.
1 Danje sekirite materyèl katod yo
Lè batri ityòm-ion yo itilize mal, tanperati entèn batri a ap ogmante, materyèl aktif materyèl elektwòd pozitif la ap dekonpoze epi elektwolit la ap soksid. An menm tan an, de reyaksyon sa yo ka jenere anpil chalè, sa ki lakòz tanperati batri a ap monte pi lwen. Diferan eta delithiation gen efè trè diferan sou transfòmasyon lasi materyèl aktif, tanperati dekonpozisyon ak estabilite tèmik batri a.
2 Danje sekirite materyèl anod yo
Materyèl lektwòd negatif yo te itilize nan premye jou yo te metalik ityòm, ak batri a rasanble te gen tandans pou pwodwi dendrite ityòm apre repete chaje ak egzeyat, ki ta Lè sa a, pèse dyafram nan, sa ki lakòz batri a kout-sikwi, koule e menm eksploze. Konpoze intercalation ityòm ka efektivman evite jenerasyon dendrite ityòm ak anpil amelyore sekirite ityòm-ion pil. Kòm tanperati a ogmante, elektwòd kabòn negatif nan eta a nan ityòm entèkalasyon premye reyaji exothermically ak elektwolit la. Anba menm kondisyon yo chaje ak egzeyat, pousantaj la lage chalè nan reyaksyon ki genyen ant elektwolit la ak grafit atifisyèl ityòm-intercalated la pi gran pase sa yo ki nan reyaksyon an ak ityòm-intercalated mesophase mikrosfè kabòn, fib kabòn, coke, elatriye.
3 Danje sekirite yo nan dyafram ak elektwolit
Elektwolit nan batri ityòm ion se yon solisyon melanje nan sèl ityòm ak sòlvan òganik. Sèl ityòm komèsyal la se ityòm hexafluorophosphate. Estabilite tèmik elektwolit la. Solvang òganik elektwolit la se kabonat, ki gen yon pwen bouyi ki ba ak pwen flash, epi li fasil pou reyaji ak sèl ityòm pou lage PF5 nan tanperati ki wo, epi li fasil pou soksid.
4 danje sekirite kache nan pwosesis fabrikasyon an
Pandan pwosesis fabrikasyon pil ityòm-ion, pwosesis tankou fabrikasyon elektwòd ak asanble batri pral gen yon enpak sou sekirite batri a. Kontwòl kalite divès kalite pwosesis tankou melanje elektwòd pozitif ak negatif, kouch, woule, koupe oswa pwensonaj, rasanble, ranpli elektwolit, sele, ak fòme tout afekte pèfòmans ak sekirite batri a. Inifòmite nan sispansyon an detèmine inifòmite distribisyon materyèl aktif sou elektwòd la, kidonk afekte sekirite batri a. Si rafineman nan sispansyon an twò gwo, materyèl elektwòd negatif la pral sibi chanjman relativman gwo pandan chaje ak egzeyat, ak presipitasyon nan ityòm metalik ka rive; si rafineman sispansyon an twò piti, rezistans entèn batri a ap twò gwo. Si tanperati chofaj kouch la twò ba oswa tan seche a ensifizan, sòlvan an ap rete, epi lyan an pral pasyèlman fonn, sa ki lakòz kèk materyèl aktif yo dwe fasil kale; tanperati twò wo ka lakòz lyan an kabonize, ak materyèl aktif yo ka tonbe epi lakòz sikui kout entèn nan batri a.
5 danje sekirite potansyèl pandan itilizasyon batri
Batri ityòm-ion ta dwe minimize twòp chaj oswa dechaje twòp pandan w ap itilize. Espesyalman pou pil ki gen gwo kapasite monomè, twoub tèmik ka lakòz yon seri de reyaksyon segondè èzotèmik, ki mennen nan pwoblèm sekirite.
Twa endikatè tès sekirite batri ityòm-ion
Apre yo fin pwodui batri ityòm-ion la, anvan li rive nan konsomatè a, yo mande yon seri tès pou asire sekirite batri a otank posib epi redwi danje potansyèl yo.
1. Tès peze: Mete batri a konplètman chaje sou yon sifas ki plat, aplike yon presyon nan 13±1KN pa yon silenn idwolik, epi peze batri a soti nan sifas la plat nan yon baton asye ak yon dyamèt 32mm. Yon fwa presyon peze a rive nan sispann maksimòm Squeeze, batri a pa pran dife, jis pa eksploze.
2. Tès enpak: Apre batri a konplètman chaje, mete l sou yon sifas ki plat, mete yon kolòn asye ak yon dyamèt 15.8mm vètikal nan sant batri a, epi lage yon pwa 9.1kg lib soti nan yon wotè 610mm sou li. kolòn asye ki anwo batri a. Batri a pa pran dife oswa eksploze.
3. Tès Surcharge: Fully chaje batri a ak 1C, epi fè yon tès surcharge selon 3C surcharge 10V. Lè batri a twò chaje, vòltaj la monte nan yon sèten vòltaj ak estabilize pou yon peryòd de tan. Lè li pre yon sèten peryòd tan, vòltaj batri a monte rapidman. Lè yo rive nan yon sèten limit, bouchon an tèt batri a rale, vòltaj la desann a 0V, ak batri a pa pran dife oswa eksploze.
4. Tès kout sikwi: Apre batri a konplètman chaje, elektwòd pozitif ak negatif batri a kout sikwi ak yon fil ki gen yon rezistans ki pa plis pase 50mΩ, epi yo teste tanperati sifas batri a. Tanperati maksimòm sifas batri a se 140 ℃. Bouchon batri a louvri, epi batri a pa pran dife oswa eksploze. .
5. Tès akuponktur: Mete batri a konplètman chaje sou yon sifas ki plat, epi pèse batri a nan direksyon radial ak yon zegwi asye ak yon dyamèt 3mm. Batri tès la pa pran dife oswa eksploze.
6. Tès sik tanperati: Tès sik tanperati a nan batri ityòm ion yo itilize pou simulation sekirite batri ityòm ion lè li repete ekspoze a tanperati ki ba ak anviwònman tanperati ki wo pandan transpò oswa depo. Tès la se sèvi ak tanperati rapid ak ekstrèm Chanjman yo fè. Apre tès la, echantiyon an pa ta dwe dife, eksploze, oswa koule.
Kat solisyon sekirite ityòm-ion batri
Nan sans de anpil danje sekirite kache nan pil ityòm-ion nan materyèl la, fabrikasyon ak itilizasyon pwosesis, ki jan yo amelyore pati yo ki gen tandans fè pwoblèm sekirite se yon pwoblèm ke manifaktirè batri ityòm-ion bezwen rezoud.
1 Amelyore sekirite elektwolit
Gen yon aktivite reyaksyon segondè ant elektwolit la ak elektwòd pozitif ak negatif, espesyalman nan tanperati ki wo. Yo nan lòd yo amelyore sekirite batri a, amelyore sekirite elektwolit la se youn nan metòd ki pi efikas. Danje sekirite potansyèl elektwolit yo ka efektivman rezoud lè yo ajoute aditif fonksyonèl, lè l sèvi avèk nouvo sèl ityòm ak lè l sèvi avèk nouvo solvang.
Dapre diferan fonksyon aditif yo, yo ka divize an kategori sa yo: aditif pwoteksyon sekirite, aditif fim-fòme, aditif pwoteksyon elektwòd pozitif, estabilize aditif sèl ityòm, aditif pwomouvwa presipitasyon ityòm, aditif antikorozif pèseptè aktyèl, ak aditif amelyore mouillabilite. .
Yo nan lòd yo amelyore pèfòmans nan sèl komèsyal ityòm, chèchè yo te ranplase atòm sou yo ak jwenn anpil dérivés. Pami yo, konpoze yo jwenn nan ranplase atòm ak gwoup perfluoroalkyl gen anpil avantaj tankou gwo pwen flash, konduktiviti menm jan an, ak rezistans dlo amelyore. , Se yon kalite konpoze sèl ityòm ak gwo kandida aplikasyon. Anplis de sa, sèl ityòm anionik ki te jwenn nan chelating atòm nan bor ak ligand oksijèn gen gwo estabilite tèmik.
Konsènan solvang, anpil chèchè te pwopoze yon seri nouvo solvang òganik, tankou ester asid karboksilik ak etè òganik. Anplis de sa, likid iyonik gen tou yon klas elektwolit ak sekirite segondè, men relativman souvan itilize elektwolit ki baze sou carbonate. Viskozite nan likid iyonik se lòd nan grandè pi wo, ak konduktiviti a ak koyefisyan oto-difizyon ion yo ba. Gen toujou anpil travay anvan pratik. Pou fè.
2 Amelyore sekirite materyèl elektwòd yo
Lityòm fèt an fè phosphate ak ternary afich materyèl yo konsidere kòm a pri ki ba,", ekselan sekirite" materyèl katod, epi yo ka popilè nan endistri machin elektrik la. Pou materyèl elektwòd pozitif la, metòd komen pou amelyore sekirite li se modifikasyon kouch. Pou egzanp, kouch sifas nan materyèl la elektwòd pozitif ak yon oksid metal ka anpeche kontak dirèk ant materyèl la elektwòd pozitif ak elektwolit la, anpeche chanjman nan faz nan materyèl la elektwòd pozitif, ak amelyore estabilite estriktirèl li diminye maladi a nan kasyon nan. lasi a kristal diminye jenerasyon chalè pa reyaksyon bò.
Pou materyèl la elektwòd negatif, paske sifas la se souvan ki pi tandans nan dekonpozisyon tèrmochimik ak jenerasyon chalè nan batri a ityòm ion, amelyore estabilite nan tèmik nan fim nan SEI se yon metòd kle amelyore sekirite nan materyèl la elektwòd negatif. Atravè oksidasyon fèb, depo metal ak oksid metal, polymère oswa kouch kabòn, ka estabilite tèmik materyèl elektwòd negatif la amelyore.
3 Amelyore konsepsyon pwoteksyon sekirite batri
Anplis de sa nan amelyore sekirite materyèl batri yo, batri komèsyal ityòm-ion adopte anpil mezi pwoteksyon sekirite, tankou mete tiyo sekirite batri, fuze tèmik, konekte eleman ak koyefisyan tanperati pozitif nan seri, lè l sèvi avèk dyafram tèmik sele, chaje sikui pwoteksyon dedye, ak sistèm jesyon batri dedye, elatriye, se tou yon mwayen pou amelyore sekirite.
Senk ityòm-ion batri sekirite solisyon founisè
Kòm sekirite nan ityòm-ion pil te atire pi plis ak plis atansyon, anpil konpayi yo te fè rechèch ak devlopman espesyalman pou danje sekirite potansyèl nan pil ityòm-ion, epi mete pi devan solisyon efikas sekirite batri.
Kòm chèchè a pi bonè nan domestik pouvwa batri tèmik avètisman runaway ak teknoloji sekirite ak pyonye nan bwat batri espesyal aparèy pou etenn dife otomatik, Chuangwei New Energy te pionnier", ityòm-ion batri tèmik runaway modèl", ki ankouraje bwat batri tèmik siveyans runaway ak otomatik etenn dife. Gwo echèl aplikasyon teknoloji.
& quot, Lityòm-ion pil tèmik runaway modèl" divize an twa dimansyon: vètikal, orizontal ak vètikal. Direksyon vètikal la se done redondance detèktè miltip, se sa ki, plizyè seri done Capteur anba menm anviwònman an ekipe pou simulation koub karakterizasyon done diferan materyèl ak diferan anviwònman; direksyon orizontal la se algorithm nan tan kontinyèl pou done istorik nan Capteur a elimine bri Entèferans efektivman rezoud pwoblèm yo nan fo alam, fo alam, ak lag avètisman bonè nan metòd la papòt; pike vètikal, reta zegwi blunt ak lòt metòd yo itilize pou simulation pwosesis la tèmik runaway nan diferan kalite pil pouvwa.
Atravè fizyon twa dimansyon, metòd matematik, ki baze sou yon gwo kantite eksperyans ak done fonksyònman reyèl, se rezime relasyon entèn ki genyen ant divès varyab ki te koze pa fuge tèmik, ak prensip newolojik yo itilize pou fòme yon trè bonè, trè serye, ak pwòp tèt ou. -opere", ityòm ion" Batri tèmik runaway modèl" reyalize avètisman bonè ak kontwòl entelijan sou danje kache nan lavi batri.
Yon gwo kantite egzanp avètisman bonè ki te fèt nan operasyon aktyèl machin te pwouve efikasite ak avansman nan modèl sa a, fè li teknoloji debaz nan bwat batri aktyèl avètisman evoke tèmik ak otomatik etenn dife.
Shenzhen Benwei batri se yon antrepriz gwo teknoloji ki espesyalize nan R& D, pwodiksyon ak lavant de ityòm-ion pil. Zòn aplikasyon pwodwi li yo kouvri: batri ityòm machin elektrik, pil pouvwa ityòm, pil ityòm depo enèji, elatriye Konpayi an ak manifaktirè selil batri kenbe estabilite alontèm relasyon koperativ, epi aplike dènye reyalizasyon teknolojik ak konsèp nan seri a tout antye de pwodwi. pwosesis devlopman. Atelye fabrikasyon an ekipe ak ekipman pwodiksyon avanse ak enstriman tès premye klas. An menm tan an, li gen yon gwoup pwodiksyon pwofesyonèl ak ekip jesyon kalite, estrikteman chak etap nan lyen pwodiksyon an, ak atravè optimize kontinyèl ak amelyorasyon nan pwosesis la asire sekirite batri.
