Термички бекство литијумских батерија је заиста неизбежна појава, углавном због високо реактивних хемијских својстава литијум метала, што обраду, складиштење и употребу литијум метала чини високо еколошки захтевним.
1. Разлози термичког бежања литијумских батерија
1.1 Унутрашњи кратки спој: Када дође до кратког споја између позитивног и негативног пола унутар батерије, ствара се велика количина топлоте, што доводи до брзог пораста температуре батерије и доводи до неконтролисаног стварања топлоте. Кратки спојеви могу бити узроковани дефектима у процесу производње батерије, руптуром мембране узрокованим старењем батерије или растом дендрита који продире кроз мембрану.
1.2 Прекомерно пуњење: Када је батерија превише напуњена, унутрашњи електролит ће проћи реакцију распадања, производећи велику количину гаса и топлоте, што доводи до брзог повећања температуре батерије и изазива термички бег. Прекомерно пуњење може бити узроковано кваром пуњача, кваром система за управљање батеријом (БМС) или неправилним радом корисника.
1.3 Спољна оштећења:Када је батерија оштећена ударом, компресијом или пробијањем, електролит изнутра ће исцурити и хемијски реаговати са кисеоником у ваздуху, производећи велику количину топлоте и гаса, што доводи до брзог повећања температуре батерије и изазива термички бег.
1.4 Старење батерије: Како се батерија користи дужи временски период, унутрашњи електролит ће се постепено распадати и старити, што ће резултирати смањењем капацитета батерије, повећањем унутрашњег отпора и погоршањем перформанси одвођења топлоте, што на крају може довести до топлотног бијега батерије.
1.5 Окружење високе температуре:Дуготрајан рад литијумских батерија у окружењима са високим температурама може проузроковати да унутрашња температура батерије настави да расте, што доводи до неконтролисаног загревања.
2. Противмере за термичко распадање литијумских батерија
2.1 Побољшајте тачност производње батерија:Строго контролисати квалитет електродних плоча и сепаратора у процесу производње. Високо прецизна опрема за сечење се користи како би се осигурало да поларизатор нема ивице, а напредне методе инспекције квалитета се користе да би се осигурао интегритет и уједначеност дијафрагме.
2.2 Оптимизујте избор материјала и однос: Изаберите стабилне позитивне и негативне материјале и електролите. За материјале позитивне електроде, уз испуњавање захтева за густином енергије, приоритет треба дати системима материјала са добром термичком стабилношћу. Истовремено, изаберите материјале негативне електроде који могу да формирају стабилан СЕИ филм и разумно прилагодите састав електролита, додајући неке термички стабилне адитиве како би се сузбило разлагање електролита.
2.3 Ојачати контролу квалитета склопа батерија: Успоставите строге процесе и стандарде монтаже, осигурајте тачну монтажу компоненти као што су електроде и сепаратори путем аутоматизоване опреме за монтажу и спроведите строге тестове заптивања склопљених батерија.
2.4 Исправне методе пуњења и пражњења:Користите пуњач који испуњава спецификације батерије да бисте избегли прекомерно пуњење и пражњење. За опрему са литијумским батеријама треба подесити разумне граничне напоне пуњења и пражњења, а интелигентни алгоритми пуњења треба да буду уграђени у софтвер уређаја или опрему за пуњење како би се динамички прилагодили струја и напон пуњења у складу са стањем батерије.
2.5 Контролишите температуру окружења за коришћење:Покушајте да избегавате коришћење и складиштење батерија у окружењима са високим температурама. Ако се батерија примењује на опрему у окружењима са високом температуром, потребно је инсталирати ефикасне уређаје за расипање топлоте као што су хладњаци, вентилатори итд.
2.6 Редовна провера и одржавање:За опрему са литијумским батеријама која се користи дуже време, батерију треба редовно проверавати, укључујући визуелну инспекцију (да ли има избочина, цурења итд.) и тестирање перформанси (за индикаторе као што су капацитет и унутрашњи отпор).
3. Националне и индустријске стратегије одговора на термичко одбијање литијумских батерија
3.1 Побољшати стандарде одбране: Национални ватрогасно-спасилачки биро и друга релевантна одељења предложили су да се побољшају стандарди за превенцију пожара у зградама, трансформишу концепти превенције и контроле пожара, и смање штета узрокована топлотним бежањем литијумских батерија.
3.2 Ојачати технолошка открића: Охрабритепроизвођачи домаћини и сродна предузећа да ојачају технолошка истраживања и развој, побољшају производне процесе и побољшају безбедносне перформансе кључних материјала као што су електролити и мембране.
3.3 Промовишите нове технологије батерија:Чврсте батерије и друге нове технологије батерија имају већу густину енергије и стабилније перформансе, постајући жариште за истраживање нових енергетских возила. Иако је процес производње чврстих батерија сложен и скуп, уз континуирано унапређење технологије и смањење трошкова, очекује се да ће у будућности заменити течне батерије и смањити ризик од топлотног бекства.
4. Развојни пут технологије безбедности литијумских батерија је и даље дуг
Са широко распрострањеном применом литијум-јонских батерија у електричним возилима, системима за складиштење енергије, преносивим електронским уређајима и другим пољима, њихова безбедносна питања такође добијају све већу пажњу.
4.1 Истраживање и иновације материјала за батерије:
Тренутно се литијум-јонске батерије углавном ослањају на материјале позитивних електрода као што су литијум кобалт оксид и литијум никл манган кобалт оксид, као и на материјале негативних електрода на бази графита или силицијума. Ови материјали могу представљати сигурносне опасности као што су термички бијег и кратки спојеви током процеса пуњења и пражњења.
Стога је истраживање сигурнијих и стабилнијих материјала за батерије важан правац за сигурносну технологију литијумских батерија. На пример, солид-стате батерије су привукле велику пажњу због своје веће густине енергије и боље безбедности.
4.2 Оптимизација система управљања батеријом (БМС):
БМС је једна од основних компоненти литијум-јонских батерија, одговорна је за праћење напона, струје, температуре и других параметара батеријског пакета и контролу пуњења и пражњења на основу ових параметара.
Оптимизацијом БМС алгоритма и хардверског дизајна, може се побољшати безбедност батерије. На пример, праћењем здравственог статуса батерије у реалном времену, потенцијални безбедносни проблеми могу бити упозорени и решени на време.
4.3 Напредак у технологији управљања термичком батеријом:
Литијум-јонске батерије стварају топлоту током рада, а ако се топлота не распрши на време, то може довести до пораста температуре батерије, што доводи до безбедносних проблема.
Стога је истраживање ефикасније технологије управљања топлотом батерије такође важан правац за сигурносну технологију литијумских батерија. На пример, усвајање течног хлађења, ваздушног хлађења и других метода дисипације топлоте, као и развој ефикаснијих интегрисаних решења за системе управљања топлотом.
4.4 Побољшање технологије производње и тестирања батерија:
Процес производње литијум-јонских батерија има значајан утицај на њихов ссигурност. На пример, дефекти и нечистоће унутар батерије могу изазвати безбедносне проблеме.
Стога је побољшање технологије контроле квалитета и тестирања у процесу производње батерија такође важан део технологије безбедности литијумских батерија. Усвајањем напредније производне опреме и метода тестирања, дефекти и нечистоће унутар батерије могу се смањити, а сигурност батерије може бити побољшана.
4.5 Формулисање и унапређење прописа и стандарда:
Уз широку примену литијум-јонских батерија, релевантни прописи и стандарди се стално побољшавају. Ови прописи и стандарди дају јасне захтеве и прописе за безбедност литијум-јонских батерија.
Стога је јачање формулације и унапређење прописа и стандарда такође важан правац за развој технологије безбедности литијумских батерија. Формулисањем строжих прописа и стандарда, може се промовисати континуирани напредак и унапређење технологије безбедности литијумских батерија.