1. Vlamvertrager van elektroliet
Elektrolietvlamvertragers is 'n baie effektiewe manier om die risiko van termiese weghol van batterye te verminder, maar hierdie vlamvertragers het dikwels 'n ernstige impak op die elektrochemiese werkverrigting van litiumioonbatterye, so dit is moeilik om in die praktyk te gebruik.Ten einde hierdie probleem op te los, sal van die Universiteit van Kalifornië, San Diego, YuQiao-span [1] met die metode van kapsuleverpakking vlamvertrager DbA (dibensielamien) gestoor in die binnekant van die mikrokapsule, gestrooi in die elektroliet, in normale tye sal nie 'n impak op die werkverrigting van litiumioonbatterye verskyn nie, maar wanneer die selle deur eksterne krag vernietig word, soos ekstrusie, word die vlamvertragers in hierdie kapsules dan vrygestel, wat die battery vergiftig en veroorsaak dat dit misluk, waardeur dit gewaarsku word na termiese weghol.In 2018 het YuQiao se span [2] weer bogenoemde tegnologie gebruik deur etileenglikol en etileendiamien as vlamvertragers te gebruik, wat ingekapsuleer en in die litiumioonbattery geplaas is, wat gelei het tot 'n daling van 70% in die maksimum temperatuur van die litiumioonbattery tydens die penpentoets, wat die risiko van termiese beheer van die litiumioonbattery aansienlik verminder.
Die metodes hierbo genoem is selfvernietigend, wat beteken dat sodra die vlamvertrager gebruik word, die hele litium-ioonbattery vernietig sal word.AtsuoYamada se span by die universiteit van Tokio in Japan [3] het egter 'n vlamvertragende elektroliet ontwikkel wat nie die werkverrigting van litiumioonbatterye sal beïnvloed nie.In hierdie elektroliet is 'n hoë konsentrasie NaN(SO2F)2(NaFSA)ofLiN(SO2F)2(LiFSA) as litiumsout gebruik, en 'n gewone vlamvertrager trimetielfosfaat TMP is by die elektroliet gevoeg, wat die termiese stabiliteit aansienlik verbeter het. van litiumioonbattery.Wat meer is, die byvoeging van vlamvertrager het nie die siklusprestasie van litiumioonbattery beïnvloed nie.Die elektroliet kan vir meer as 1000 siklusse gebruik word (1200 C/5 siklusse, 95% kapasiteitsbehoud).
Die vlamvertragende eienskappe van litiumioonbatterye deur bymiddels is een van die maniere om litiumioonbatterye te waarsku om buite beheer te verhit.Sommige mense vind ook 'n nuwe manier om te probeer om die voorkoms van kortsluiting in litiumioonbatterye te waarsku wat veroorsaak word deur eksterne kragte vanaf die wortel, om sodoende die doel te bereik om die bodem te verwyder en die voorkoms van hitte buite beheer heeltemal uit te skakel.Met die oog op die moontlike gewelddadige impak van kraglitiumioonbatterye wat gebruik word, het GabrielM.Veith van Oak Ridge National Laboratory in die Verenigde State 'n elektroliet met skuifverdikkingseienskappe ontwerp [4].Hierdie elektroliet gebruik die eienskappe van nie-Newtoniaanse vloeistowwe.In normale toestand is die elektroliet vloeibaar.Wanneer dit egter met 'n skielike impak gekonfronteer word, sal dit 'n vaste toestand bied, uiters sterk word en selfs die effek van koeëlvaste bereik.Van die wortel af waarsku dit die risiko van termiese weghol wat veroorsaak word deur kortsluiting in die battery wanneer die kraglitiumioonbattery bots.
2. Batterystruktuur
Kom ons kyk dan hoe om die remme op termiese weghol van die vlak van batteryselle te plaas.Tans word die probleem van termiese weghol oorweeg in die strukturele ontwerp van litiumioonbatterye.Byvoorbeeld, daar is gewoonlik 'n drukverligtingsklep in die boonste deksel van 18650-battery, wat die oormatige druk binne-in die battery betyds kan vrystel wanneer dit termiese weghol.Tweedens sal daar positiewe temperatuurkoëffisiëntmateriaal PTC in die batterydeksel wees.Wanneer die termiese wegholtemperatuur styg, sal die weerstand van PTC-materiaal aansienlik toeneem om die stroom te verminder en die hitte-opwekking te verminder.Daarbenewens, in die ontwerp van die struktuur van die enkele battery moet ook oorweeg om die anti-kortsluiting ontwerp tussen die positiewe en negatiewe pole, waarskuwing as gevolg van verkeerde werking, metaal oorblyfsels en ander faktore wat lei tot battery kortsluiting, wat veiligheidsongelukke veroorsaak.
Wanneer tweede ontwerp in batterye, moet die meer veilige die diafragma gebruik, soos outomatiese geslote porie van drie-laag saamgestelde by hoë temperatuur die diafragma, maar in onlangse jare, met die verbetering van die battery energie-digtheid, dun diafragma onder die tendens van drie-laag saamgestelde diafragma het geleidelik verouderd geraak, vervang deur die keramiekbedekking van die diafragma, keramiekbedekking vir die diafragma ondersteuningsdoeleindes, verminder die sametrekking van die diafragma by hoë temperature, Verbeter die termiese stabiliteit van litiumioonbattery en verminder die risiko van termiese weghol van litiumioonbattery.
3. Batterypak termiese veiligheidsontwerp
In gebruik word litiumioonbatterye dikwels saamgestel uit dosyne, honderde of selfs duisende batterye deur middel van serie- en parallelle verbinding.Byvoorbeeld, die batterypak van Tesla ModelS bestaan uit meer as 7 000 18650 batterye.As een van die batterye termiese beheer verloor, kan dit in die batterypak versprei en ernstige gevolge veroorsaak.Byvoorbeeld, in Januarie 2013 het 'n Japannese maatskappy se Boeing 787 litiumioonbattery in Boston, die Verenigde State, aan die brand geslaan.Volgens die ondersoek van die Nasionale Vervoerveiligheidsraad het 'n 75Ah vierkantige litiumioonbattery in die batterypak termiese weghol van aangrensende batterye veroorsaak.Na die voorval het Boeing vereis dat alle batterypakke toegerus word met nuwe maatreëls om onbeheerde termiese verspreiding te voorkom.
Ten einde te voorkom dat termiese weghol binne litiumioonbatterye versprei, het AllcellTechnology 'n termiese weghol-isolasiemateriaal PCC vir litiumioonbatterye ontwikkel wat gebaseer is op faseveranderingsmateriaal [5].PCC-materiaal gevul tussen monomeer litiumioonbattery, in die geval van die normale werk van die litiumioonbatterypak, kan batterypak in die hitte vinnig deur die PCC-materiaal na die buitekant van die batterypak geslaag word, wanneer termiese weghol in litiumioon batterye, die PCC materiaal deur sy interne paraffienwas smelt absorbeer baie hitte, verhoed dat die battery temperatuur styg verder, Dus waarskuwing om hitte buite beheer in die battery pak interne diffusie.In die speldeprik-toets het die termiese weghol van een battery in 'n batterypak wat bestaan uit 4 en 10 stringe van 18650 batterypakke sonder die gebruik van PCC-materiaal uiteindelik die termiese weghol van 20 batterye in die batterypak veroorsaak, terwyl die termiese weghol van een battery in die batterypak wat van PCC-materiaal gemaak is, het nie die termiese weghol van ander batterypakke veroorsaak nie.
Postyd: 25 Februarie 2022