1. gwrth-fflam o electrolyt
Mae gwrth-fflamau electrolyte yn ffordd effeithiol iawn o leihau'r risg y bydd batris yn rhedeg yn thermol, ond mae'r gwrth-fflamau hyn yn aml yn cael effaith ddifrifol ar berfformiad electrocemegol batris ïon lithiwm, felly mae'n anodd ei ddefnyddio'n ymarferol.Er mwyn datrys y broblem hon, o brifysgol California, San Diego, tîm YuQiao [1] gyda'r dull o becynnu capsiwl bydd gwrth-fflam DbA (dibenzyl amin) storio yn y tu mewn i'r capsiwl micro, gwasgaredig yn yr electrolyt, yn ni fydd amseroedd arferol yn effeithio ar berfformiad batris ïon lithiwm yn ymddangos, ond pan fydd y celloedd rhag cael eu dinistrio gan rym allanol megis allwthio, yna mae'r gwrth-fflam yn y capsiwlau hyn yn cael eu rhyddhau, gan wenwyno'r batri a'i achosi i fethu, a thrwy hynny ei rybuddio i redeg i ffwrdd thermol.Yn 2018, defnyddiodd tîm YuQiao [2] y dechnoleg uchod eto, gan ddefnyddio glycol ethylene ac ethylenediamine fel atalyddion fflam, a gafodd eu crynhoi a'u mewnosod yn y batri ïon lithiwm, gan arwain at ostyngiad o 70% yn y tymheredd uchaf y batri ïon lithiwm yn ystod y prawf pin pin, gan leihau'n sylweddol y risg o reolaeth thermol y batri ïon lithiwm.
Mae'r dulliau a grybwyllir uchod yn hunan-ddinistriol, sy'n golygu unwaith y bydd y gwrth-fflam yn cael ei ddefnyddio, bydd y batri lithiwm-ion cyfan yn cael ei ddinistrio.Fodd bynnag, datblygodd tîm AtsuoYamada ym mhrifysgol Tokyo yn Japan [3] electrolyt gwrth-fflam na fydd yn effeithio ar berfformiad batris lithiwm-ion.Yn yr electrolyte hwn, defnyddiwyd crynodiad uchel o NaN(SO2F)2(NaFSA)orLiN(SO2F)2(LiFSA) fel halen lithiwm, ac ychwanegwyd TMP trimethyl ffosffad gwrth-fflam cyffredin at yr electrolyte, a oedd yn gwella'r sefydlogrwydd thermol yn sylweddol. o batri ïon lithiwm.Yn fwy na hynny, nid oedd ychwanegu gwrth-fflam yn effeithio ar berfformiad beicio batri ïon lithiwm.Gellir defnyddio'r electrolyte am fwy na 1000 o gylchoedd (1200 o gylchoedd C/5, cadw gallu o 95%).
Mae nodweddion gwrth-fflam batris ïon lithiwm trwy ychwanegion yn un o'r ffyrdd i rybuddio batris ïon lithiwm i wres allan o reolaeth.Mae rhai pobl hefyd yn dod o hyd i ffordd newydd o geisio rhybuddio am ddigwyddiad cylched byr mewn batris ïon lithiwm a achosir gan rymoedd allanol o'r gwraidd, er mwyn cyflawni'r pwrpas o gael gwared ar y gwaelod a dileu'n llwyr y gwres allan o reolaeth.Yn wyneb effaith dreisgar bosibl batris ïon lithiwm pŵer sy'n cael eu defnyddio, dyluniodd GabrielM.Veith o Labordy Cenedlaethol Oak Ridge yn yr Unol Daleithiau electrolyte ag eiddo tewychu cneifio [4].Mae'r electrolyte hwn yn defnyddio priodweddau hylifau nad ydynt yn Newtonaidd.Mewn cyflwr arferol, mae'r electrolyte yn hylif.Fodd bynnag, pan fydd yn wynebu effaith sydyn, bydd yn cyflwyno cyflwr solet, yn dod yn hynod o gryf, a hyd yn oed yn gallu cyflawni effaith bulletproof.O'r gwraidd, mae'n rhybuddio'r risg o redeg i ffwrdd thermol a achosir gan gylched byr yn y batri pan fydd y batri ïon lithiwm pŵer yn gwrthdaro.
2. Strwythur batri
Nesaf, gadewch i ni edrych ar sut i roi'r breciau ar ffo thermol o lefel y celloedd batri.Ar hyn o bryd, mae problem rhedeg thermol wedi'i hystyried yn nyluniad strwythurol batris ïon lithiwm.Er enghraifft, fel arfer mae falf rhyddhad pwysau yn y clawr uchaf o batri 18650, a all ryddhau'r pwysau gormodol y tu mewn i'r batri yn amserol pan fydd thermol yn rhedeg i ffwrdd.Yn ail, bydd deunydd PTC cyfernod tymheredd cadarnhaol yn y clawr batri.Pan fydd y tymheredd rhedeg i ffwrdd thermol yn codi, bydd ymwrthedd deunydd PTC yn cynyddu'n sylweddol i leihau'r cerrynt a lleihau'r gwres a gynhyrchir.Yn ogystal, dylai dyluniad strwythur y batri sengl hefyd ystyried y dyluniad cylched byr rhwng y polion positif a negyddol, yn effro oherwydd camweithrediad, gweddillion metel a ffactorau eraill sy'n arwain at gylched byr batri, gan achosi damweiniau diogelwch.
Pan ail dylunio mewn batris, rhaid defnyddio'r mwy diogel y llengig, megis mandwll caeedig awtomatig o cyfansawdd tair haen ar dymheredd uchel y diaffram, ond yn y blynyddoedd diwethaf, gyda gwella dwysedd ynni batri, llengig tenau o dan y duedd o mae diaffram cyfansawdd tair haen wedi dod yn ddarfodedig yn raddol, wedi'i ddisodli gan orchudd ceramig y diaffram, cotio ceramig at ddibenion cymorth diaffram, lleihau crebachiad y diaffram ar dymheredd uchel, Gwella sefydlogrwydd thermol batri ïon lithiwm a lleihau'r risg o rhediad thermol batri ïon lithiwm.
3. Dyluniad diogelwch thermol pecyn batri
Mewn defnydd, mae batris ïon lithiwm yn aml yn cynnwys dwsinau, cannoedd neu hyd yn oed filoedd o fatris trwy gyfres a chysylltiad cyfochrog.Er enghraifft, mae pecyn batri Tesla ModelS yn cynnwys mwy na 7,000 o fatris 18650.Os bydd un o'r batris yn colli rheolaeth thermol, gall ymledu yn y pecyn batri ac achosi canlyniadau difrifol.Er enghraifft, ym mis Ionawr 2013, aeth batri ïon lithiwm Boeing 787 cwmni o Japan ar dân yn Boston, yr Unol Daleithiau.Yn ôl ymchwiliad y Bwrdd Diogelwch Trafnidiaeth Cenedlaethol, achosodd batri ïon lithiwm sgwâr 75Ah yn y pecyn batri redeg thermol batris cyfagos.Ar ôl y digwyddiad, gofynnodd Boeing i bob pecyn batri gael mesurau newydd i atal lledaeniad thermol heb ei reoli.
Er mwyn atal rhediad thermol rhag ymledu y tu mewn i fatris ïon lithiwm, datblygodd AllcellTechnology ddeunydd ynysu thermol CSP ar gyfer batris ïon lithiwm yn seiliedig ar ddeunyddiau newid cyfnod [5].Deunydd CSP llenwi rhwng monomer batri ïon lithiwm, yn achos y gwaith arferol y pecyn batri ïon lithiwm, pecyn batri yn y gwres yn cael ei basio drwy'r deunydd CSP yn gyflym i'r tu allan i'r pecyn batri, pan fydd rhediad thermol yn ïon lithiwm batris, y deunydd CSP gan ei doddi cwyr paraffin mewnol amsugno llawer o wres, atal y cynnydd tymheredd batri ymhellach, Felly effro i wres allan o reolaeth yn y pecyn batri trylediad mewnol.Yn y prawf pinprick, achosodd rhediad thermol un batri mewn pecyn batri a oedd yn cynnwys 4 a 10 llinyn o 18650 o becynnau batri heb ddefnyddio deunydd PCC y rhediad thermol o 20 batris yn y pecyn batri yn y pen draw, tra bod rhediad thermol un yn un. nid oedd batri yn y pecyn batri wedi'i wneud o ddeunydd PCC yn achosi i becynnau batri eraill redeg i ffwrdd yn thermol.
Amser postio: Chwefror-25-2022