Kasalametan Batre Litium

Batré litium gaduh kaunggulan portabilitas sareng ngecas gancang, janten naha batré asam timbal sareng batré sekundér sanésna masih beredar di pasar?
Salian masalah biaya sareng widang aplikasi anu béda, alesan sanésna nyaéta kaamanan.
Litium mangrupikeun logam anu paling aktip di dunya.Kusabab ciri kimia na teuing aktif, nalika logam litium kakeunaan hawa, éta bakal boga réaksi oksidasi galak jeung oksigén, jadi eta rawan ledakan, durukan jeung fenomena lianna.Salaku tambahan, réaksi rédoks ogé bakal lumangsung di jero batré litium nalika ngecas sareng ngecas.Ledakan sareng durukan spontan utamina disababkeun ku akumulasi, difusi sareng sékrési batré litium saatos pemanasan.Pondokna, batré litium bakal ngahasilkeun loba panas salila prosés ngecas na discharging, nu bakal ngakibatkeun naékna suhu internal batré jeung hawa henteu rata antara accu individu, sahingga ngabalukarkeun kinerja teu stabil tina batré.
Paripolah teu aman tina batré litium-ion termal runaway (kaasup batré overcharge na overdischarge, muatan gancang sarta ngurangan, sirkuit pondok, kaayaan nyiksa mékanis, shock termal suhu luhur, jsb) kamungkinan pikeun memicu réaksi samping bahaya di jero batré jeung ngahasilkeun panas, langsung ngaruksak pilem pasip dina éléktroda négatip sarta permukaan éléktroda positif.
Aya seueur alesan pikeun nyababkeun kacilakaan kabur termal tina batré ion litium.Numutkeun karakteristik triggering, éta bisa dibagi kana triggering nyiksa mékanis, triggering nyiksa listrik sarta triggering nyiksa termal.nyiksa mékanis: nujul kana akupungtur, Tonjolan jeung dampak obyék beurat disababkeun ku tabrakan kandaraan;nyiksa listrik: umumna disababkeun ku manajemén tegangan bener atawa gagalna komponén listrik, kaasup sirkuit pondok, overcharge na overdischarge;Nyiksa panas: disababkeun ku overheating disababkeun ku manajemén suhu teu bener.

Tilu métode triggering ieu saling patali.nyiksa mékanis umumna bakal ngabalukarkeun deformasi atawa beubeulahan tina diafragma batré, hasilna kontak langsung antara kutub positif jeung negatif tina batré jeung sirkuit pondok, hasilna nyiksa listrik;Sanajan kitu, dina kaayaan panyalahgunaan listrik, generasi panas kayaning panas Joule naek, ngabalukarkeun suhu batré naek, nu tumuwuh jadi nyiksa panas, salajengna triggering tipe ranté réaksi samping generasi panas di jero batréna, sarta tungtungna ngarah ka lumangsungna. tina panas batré runaway.
Batré runaway termal disababkeun ku kanyataan yén laju generasi panas batré leuwih luhur batan laju dissipation panas, sarta panas akumulasi dina jumlah badag tapi teu dissipated dina waktu.Intina, "runaway termal" nyaéta prosés siklus eupan balik énergi positip: suhu rising bakal ngabalukarkeun sistem jadi panas, sarta hawa bakal naek sanggeus sistem janten panas, anu dina gilirannana bakal nyieun sistem jadi panas.
Prosés runaway termal: nalika suhu internal batré naék, pilem SEI dina beungeut pilem SEI decomposes dina suhu luhur, ion litium study dina grafit bakal meta jeung éléktrolit jeung binder, salajengna ngadorong suhu batré nepi. nepi ka 150 ℃, sarta réaksi exothermic telenges anyar bakal lumangsung dina suhu ieu.Nalika suhu batré ngahontal luhureun 200 ℃, bahan katoda decomposes, ngaleupaskeun jumlah badag panas jeung gas, sarta batréna mimiti nonjol sarta terus heats up.Anoda anu dipasang litium mimiti ngaréaksikeun sareng éléktrolit dina suhu 250-350 ℃.Bahan katoda nu boga muatan mimiti ngalaman réaksi dékomposisi telenges, sarta éléktrolit nu ngalaman réaksi oksidasi telenges, ngaleupaskeun jumlah badag panas, generating suhu luhur sarta jumlah badag gas, ngabalukarkeun durukan jeung ledakan batréna.
Masalah présipitasi litium dendrite salila overcharge: Saatos batré litium kobalt dicas pinuh, jumlah badag ion litium tetep dina éléktroda positif.Maksudna, katoda teu tiasa nahan langkung seueur ion litium anu napel ka katoda, tapi dina kaayaan overcharged, kaleuwihan ion litium dina katoda tetep bakal ngojay ka katoda.Kusabab aranjeunna henteu tiasa pinuh dikandung, litium logam bakal kabentuk dina katoda.Kusabab litium logam ieu mangrupa kristal déndritik, mangka disebut dendrite.Lamun dendrite panjang teuing, éta gampang Pierce diafragma, ngabalukarkeun sirkuit pondok internal.Salaku komponén utama éléktrolit nyaéta karbonat, titik ignition na titik golak na low, jadi bakal kaduruk atawa malah ngabeledug dina suhu luhur.

Upami éta batré litium polimér, éléktrolitna koloid, anu rawan durukan anu langkung ganas.Pikeun ngabéréskeun masalah ieu, para ilmuwan nyobian ngagentos bahan katoda anu langkung aman.Bahan batré litium manganat gaduh kaunggulan anu tangtu.Bisa mastikeun yén ion litium tina éléktroda positif bisa sagemblengna study kana liang karbon éléktroda négatip dina kaayaan muatan pinuh, tinimbang ngabogaan résidu tangtu dina éléktroda positif kawas litium kobalt, nu extent sababaraha avoids generasi dendrit.Struktur stabil litium manganat ngajadikeun kinerja oksidasi na leuwih handap ti litium kobalt.Malah lamun aya hiji sirkuit pondok éksternal (tinimbang hiji sirkuit pondok internal), éta dasarna bisa nyingkahan durukan sarta ledakan disababkeun ku présipitasi logam litium.Litium beusi fosfat gaduh stabilitas termal anu langkung luhur sareng kapasitas oksidasi éléktrolit anu langkung handap, ku kituna éta gaduh kaamanan anu luhur.
The atenuasi sepuh batré ion litium ieu manifested ku atenuasi kapasitas na ningkat lalawanan internal, sarta mékanisme atenuasi sepuh internal na ngawengku leungitna bahan aktif positif jeung negatif sarta leungitna ion litium sadia.Nalika bahan katoda umurna sareng rusak, sareng kapasitas katoda henteu cekap, résiko évolusi litium tina katoda langkung dipikaresep.Dina kaayaan leuwih ngurangan, potensi katoda ka litium bakal naek ka luhur 3V, nu leuwih luhur ti poténsi disolusi tambaga, ngabalukarkeun disolusi tina collector tambaga.Ion tambaga leyur bakal endapanana dina beungeut katoda sarta ngabentuk dendrit tambaga.Dendrites tambaga bakal nembus diafragma, ngabalukarkeun sirkuit pondok internal, anu sacara serius mangaruhan kinerja kaamanan batré.
Sajaba ti éta, résistansi overcharge batré sepuh bakal turun ka extent tangtu, utamana alatan kanaékan résistansi internal sarta panurunan tina zat aktif positif jeung negatif, hasilna kanaékan panas joule salila prosés overcharging batré.Dina kurang ngeusi batre, réaksi samping bisa dipicu, ngabalukarkeun runaway termal tina accu.Dina hal stabilitas termal, évolusi litium tina katoda bakal ngakibatkeun turunna seukeut dina stabilitas termal batréna.
Dina kecap, kinerja kaamanan batré umur bakal greatly ngurangan, nu serius bakal ngabahayakeun kasalametan batré.Solusi anu paling umum nyaéta ngalengkepan sistem panyimpen énergi batré sareng sistem manajemén batré (BMS).Contona, 8000 18650 accu dipaké dina Tesla Modél S bisa ngawujudkeun real-time ngawaskeun rupa parameter fisik batréna, evaluate status pamakéan batré, sarta ngalaksanakeun diagnosis online tur peringatan dini ngaliwatan sistem manajemen batré na.Dina waktu nu sarua, éta ogé bisa ngalakukeun ngurangan tur kadali muatan pre, manajemén kasaimbangan batré jeung manajemén termal.