Jak poprawić bezpieczeństwo baterii litowych

Zaletą pojazdów nowej energii jest to, że są bardziej niskoemisyjne i przyjazne dla środowiska niż pojazdy napędzane benzyną. Jako źródło zasilania wykorzystuje niekonwencjonalne paliwa samochodowe, takie jak baterie litowe, paliwo wodorowe itp. Zastosowanie baterii litowo-jonowych jest również bardzo szerokie, oprócz pojazdów nowej energii, telefonów komórkowych, laptopów, tabletów, zasilania mobilnego, rowerów elektrycznych , elektronarzędzia itp.

Nie należy jednak lekceważyć bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych. Liczne wypadki pokazują, że gdy ludzie nie są prawidłowo naładowani lub temperatura otoczenia jest zbyt wysoka, bardzo łatwo jest spowodować samozapłon lub eksplozję akumulatora litowo-jonowego, co stało się największą bolączką w rozwoju akumulatorów litowo-jonowych.

Chociaż same właściwości baterii litowej decydują o jej „łatwopalnym i wybuchowym” losie, nie jest jednak całkowicie niemożliwe zmniejszenie ryzyka i bezpieczeństwa. Wraz z ciągłym postępem technologii akumulatorów, zarówno w przypadku producentów telefonów komórkowych, jak i producentów pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii, dzięki rozsądnemu systemowi zarządzania akumulatorem i systemowi zarządzania temperaturą, akumulator będzie w stanie zapewnić bezpieczeństwo i nie będzie eksplodował ani nie ulegnie zjawisku samozapłonu.

1. Popraw bezpieczeństwo elektrolitu

Występuje wysoka reaktywność pomiędzy elektrolitem a elektrodą dodatnią i ujemną, szczególnie w wysokich temperaturach. Jedną z bardziej skutecznych metod poprawy bezpieczeństwa akumulatorów jest poprawa bezpieczeństwa elektrolitu. Dodając dodatki funkcjonalne, stosując nowe sole litu i nowe rozpuszczalniki, można skutecznie rozwiązać zagrożenia bezpieczeństwa związane z elektrolitem.

Ze względu na różne funkcje dodatków można je podzielić na następujące kategorie: dodatki zabezpieczające bezpieczeństwo, dodatki błonotwórcze, dodatki do ochrony katod, dodatki stabilizujące sól litu, dodatki wspomagające wytrącanie litu, dodatki antykorozyjne do płynu kolektorowego, dodatki o zwiększonej zwilżalności itp.

2. Popraw bezpieczeństwo materiałów elektrodowych

Fosforan litowo-żelazowy i kompozyty trójskładnikowe są uważane za niedrogie materiały katodowe o „doskonałym bezpieczeństwie”, które mogą być powszechnie stosowane w przemyśle pojazdów elektrycznych. W przypadku materiału katody powszechną metodą poprawy jego bezpieczeństwa jest modyfikacja powłoki, taka jak tlenki metali na powierzchni materiału katody, która może zapobiegać bezpośredniemu kontaktowi materiału katody z elektrolitem, hamować zmianę fazową materiału katody, poprawiać jego strukturę stabilność, zmniejszają nieuporządkowanie kationów w siatce, aby zmniejszyć wytwarzanie ciepła w reakcji bocznej.

Materiał elektrody ujemnej, ponieważ jego powierzchnia jest często częścią akumulatora litowo-jonowego, która jest najbardziej podatna na rozkład termochemiczny i egzotermę, poprawa stabilności termicznej folii SEI jest kluczową metodą poprawy bezpieczeństwa materiału elektrody ujemnej. Stabilność termiczną materiałów anodowych można poprawić poprzez słabe utlenianie, osadzanie metali i tlenków metali, platerowanie polimerem lub węglem.

3. Ulepsz konstrukcję zabezpieczającą akumulator

Oprócz poprawy bezpieczeństwa materiałów akumulatorów, w komercyjnych akumulatorach litowo-jonowych zastosowano wiele środków ochronnych, takich jak ustawienie zaworów bezpieczeństwa akumulatora, bezpieczników rozpuszczalnych termicznie, szeregowe łączenie elementów o dodatnich współczynnikach temperaturowych, stosowanie membran uszczelnionych termicznie, specjalne zabezpieczenia ładowania obwody i dedykowane systemy zarządzania akumulatorami to także środki zwiększające bezpieczeństwo.

Czas publikacji: 14 lutego 2023 r