Технологија за ризик и безбедност на литиум-јонска батерија (1)

1. Ризик од литиум-јонска батерија

Литиум јонската батерија е потенцијално опасен хемиски извор на енергија поради нејзините хемиски карактеристики и составот на системот.

 

(1) Висока хемиска активност

Литиумот е главниот елемент од групата I во вториот период од периодниот систем, со исклучително активни хемиски својства.

 

(2) Висока енергетска густина

Литиум јонските батерии имаат многу висока специфична енергија (≥ 140 Wh/kg), што е неколку пати повеќе од никел кадмиум, никел водород и други секундарни батерии.Ако се појави термичка реакција, ќе се ослободи висока топлина, што лесно ќе доведе до небезбедно однесување.

 

(3) Прифатете органски електролитски систем

Органски растворувач на органски електролитен систем е јаглеводород, со низок напон на распаѓање, лесна оксидација и запалив растворувач;Во случај на истекување, батеријата ќе се запали, дури и ќе изгори и ќе експлодира.

 

(4) Голема веројатност за несакани ефекти

Во процесот на нормална употреба на литиум јонска батерија, хемиската позитивна реакција на взаемна конверзија помеѓу електричната енергија и хемиската енергија се одвива во нејзината внатрешност.Меѓутоа, под одредени услови, како што се преполнување, прекумерно празнење или претековно работење, лесно е да се предизвикаат хемиски несакани реакции во батеријата;Кога страничната реакција е влошена, тоа сериозно ќе влијае на перформансите и работниот век на батеријата и може да произведе голема количина на гас, што ќе предизвика експлозија и пожар откако притисокот во батеријата брзо ќе се зголеми, што ќе доведе до безбедносни проблеми.

 

(5) Структурата на материјалот на електродата е нестабилна

Реакцијата на преполнување на литиум-јонската батерија ќе ја промени структурата на катодниот материјал и ќе направи материјалот да има силен ефект на оксидација, така што растворувачот во електролитот ќе има силна оксидација;И овој ефект е неповратен.Ако топлината предизвикана од реакцијата се акумулира, ќе постои ризик од предизвикување термичко бегство.

 

2. Анализа на безбедносни проблеми на производи од литиум-јонски батерии

По 30 години индустриски развој, производите на литиум-јонските батерии постигнаа голем напредок во безбедносната технологија, ефикасно го контролираа појавувањето на несакани реакции во батеријата и ја осигураа безбедноста на батеријата.Меѓутоа, бидејќи литиум јонските батерии се користат сè почесто и нивната енергетска густина е се поголема и поголема, сè уште има многу инциденти како што се повреди од експлозија или отповикување производи поради потенцијални безбедносни опасности во последниве години.Заклучуваме дека главните причини за безбедносните проблеми на производите на литиум-јонски батерии се како што следува:

 

(1) Основен материјален проблем

Материјалите што се користат за електричното јадро вклучуваат позитивни активни материјали, негативни активни материјали, дијафрагми, електролити и обвивки итн. Изборот на материјали и усогласувањето на системот на составот ги одредува безбедносните перформанси на електричното јадро.При изборот на позитивни и негативни активни материјали и материјали од дијафрагмата, производителот не спроведе одредена проценка за карактеристиките и усогласувањето на суровините, што резултираше со вроден недостаток во безбедноста на клетката.

 

(2) Проблеми со процесот на производство

Суровините на ќелијата не се строго тестирани, а производната средина е лоша, што доведува до нечистотии во производството, што не само што е штетно за капацитетот на батеријата, туку има и големо влијание врз безбедноста на батеријата;Покрај тоа, ако премногу вода се меша во електролитот, може да се појават несакани реакции и да се зголеми внатрешниот притисок на батеријата, што ќе влијае на безбедноста;Поради ограничувањето на нивото на производниот процес, при производството на електричното јадро, производот не може да постигне добра конзистентност, како што е лошата плошност на матрицата на електродата, паѓањето на материјалот од активната електрода, мешањето на други нечистотии во активниот материјал, несигурното заварување на навртката на електродата, нестабилната температура на заварувањето, гребените на работ на парчето електрода и отсуството на употреба на изолациона лента во клучните делови, што може негативно да влијае на безбедноста на електричното јадро .

 

(3) Дизајнерскиот дефект на електричното јадро ги намалува безбедносните перформанси

Во однос на структурниот дизајн, на многу клучни точки кои имаат влијание врз безбедноста, производителот не им посвети внимание.На пример, нема изолациона лента на клучните делови, не останува маргина или недоволна маргина во дизајнот на дијафрагмата, дизајнот на односот на капацитетот на позитивните и негативните електроди е неразумен, дизајнот на односот на површината на позитивни и негативни активни супстанциите се неразумни, а дизајнот на должината на чепот е неразумен, што може да претставува скриена опасност за безбедноста на батеријата.Покрај тоа, во процесот на производство на ќелијата, некои производители на ќелии се обидуваат да заштедат и да ги компресираат суровините со цел да ги заштедат трошоците и да ги подобрат перформансите, како што се намалување на површината на дијафрагмата, намалување на бакарна фолија, алуминиумска фолија и некористење на вентил за ослободување на притисокот или изолациона лента, што ќе ја намали безбедноста на батеријата.

 

(4) Преголема густина на енергија

Во моментов, пазарот е во потрага по производи за батерии со поголем капацитет.Со цел да се зголеми конкурентноста на производите, производителите продолжуваат да ја подобруваат волуменската специфична енергија на литиум-јонските батерии, што во голема мера го зголемува ризикот од батерии.


Време на објавување: 06-11-2022 година