Kako izboljšati varnost litijevih baterij

Prednost novih energetskih vozil je, da so bolj nizkoogljična in okolju prijaznejša od vozil na bencin. Kot vir energije uporablja nekonvencionalna goriva za vozila, kot so litijeve baterije, vodikovo gorivo itd. Uporaba litij-ionskih baterij je prav tako zelo široka, poleg vozil z novo energijo, mobilnih telefonov, prenosnikov, tabličnih računalnikov, mobilne energije, električnih koles , električna orodja itd.

Vendar pa varnosti litij-ionskih baterij ne smemo podcenjevati. Številne nesreče kažejo, da je pri nepravilnem polnjenju ali pri previsoki temperaturi okolice zelo enostavno sprožiti spontani vžig litij-ionske baterije, eksplozijo, ki je postala največja bolečina pri razvoju litij-ionskih baterij.

Čeprav lastnosti same litijeve baterije določajo njeno "vnetljivo in eksplozivno" usodo, ni popolnoma nemogoče zmanjšati tveganja in varnosti. Z nenehnim napredkom tehnologije baterij, tako podjetja mobilnih telefonov kot podjetja novih energetskih vozil, bo baterija z razumnim sistemom upravljanja baterije in sistemom toplotnega upravljanja lahko zagotovila varnost in ne bo eksplodirala ali spontano izgorela.

1. Izboljšajte varnost elektrolita

Med elektrolitom ter pozitivnimi in negativnimi elektrodami obstaja velika reaktivnost, zlasti pri visokih temperaturah. Za izboljšanje varnosti baterij je izboljšanje varnosti elektrolita ena izmed učinkovitejših metod. Z dodajanjem funkcionalnih dodatkov, uporabo novih litijevih soli in uporabo novih topil je mogoče učinkovito rešiti varnostne nevarnosti elektrolita.

Glede na različne funkcije dodatkov jih lahko razdelimo v naslednje kategorije: varnostni zaščitni dodatki, dodatki za tvorbo filma, dodatki za katodno zaščito, dodatki za stabilizacijo litijeve soli, dodatki za pospeševanje obarjanja litija, dodatki proti koroziji zbiralne tekočine, dodatki za izboljšano omočljivost itd.

2. Izboljšajte varnost materialov elektrod

Litijev železov fosfat in ternarni kompoziti veljajo za nizkocenovne katodne materiale z "odlično varnostjo", ki imajo potencial za popularno uporabo v industriji električnih vozil. Za katodni material je običajna metoda za izboljšanje njegove varnosti modifikacija prevleke, kot so kovinski oksidi na površini katodnega materiala, ki lahko prepreči neposreden stik med katodnim materialom in elektrolitom, zavira fazno spremembo katodnega materiala, izboljša njegovo strukturo stabilnost, zmanjša neurejenost kationov v rešetki, da se zmanjša proizvodnja toplote stranske reakcije.

Material negativne elektrode, ker je njegova površina pogosto del litij-ionske baterije, ki je najbolj dovzeten za termokemično razgradnjo in eksotermnost, je izboljšanje toplotne stabilnosti filma SEI ključna metoda za izboljšanje varnosti materiala negativne elektrode. Toplotno stabilnost anodnih materialov je mogoče izboljšati s šibko oksidacijo, nanašanjem kovin in kovinskih oksidov, polimerno ali ogljikovo oblogo.

3. Izboljšajte zasnovo varnostne zaščite baterije

Poleg izboljšanja varnosti materialov baterije so številni varnostni zaščitni ukrepi, ki se uporabljajo v komercialnih litij-ionskih baterijah, kot so nastavitev varnostnih ventilov baterije, toplotno topne varovalke, zaporedno povezovanje komponent s pozitivnimi temperaturnimi koeficienti, uporaba toplotno zatesnjenih diafragm, nalaganje posebne zaščite tokokrogi in namenski sistemi za upravljanje baterij so tudi sredstva za večjo varnost.

Čas objave: 14. februarja 2023