Ličio jonų akumuliatoriaus rizikos ir saugos technologija (1)

1. Ličio jonų akumuliatoriaus pavojus

Ličio jonų akumuliatorius yra potencialiai pavojingas cheminės energijos šaltinis dėl savo cheminių savybių ir sistemos sudėties.

 

(1) Didelis cheminis aktyvumas

Litis yra pagrindinis I grupės elementas antrajame periodinės lentelės periode, pasižymintis itin aktyviomis cheminėmis savybėmis.

 

(2) Didelis energijos tankis

Ličio jonų akumuliatoriai turi labai didelę specifinę energiją (≥ 140 Wh/kg), kuri kelis kartus viršija nikelio kadmio, nikelio vandenilio ir kitų antrinių baterijų savitąją energiją.Jei įvyksta šiluminė pabėgimo reakcija, išsiskiria didelis karštis, o tai lengvai sukels nesaugų elgesį.

 

(3) Naudokite organinių elektrolitų sistemą

Organinis elektrolitų sistemos organinis tirpiklis yra angliavandenis, turintis mažą skilimo įtampą, lengvai oksiduojamas ir degus tirpiklis;Ištekėjus akumuliatoriui, jis užsidegs, netgi sudegs ir sprogs.

 

(4) Didelė šalutinio poveikio tikimybė

Įprasto ličio jonų akumuliatoriaus naudojimo procese jo viduje vyksta cheminė teigiama abipusio elektros energijos ir cheminės energijos konversijos reakcija.Tačiau esant tam tikroms sąlygoms, pvz., perkraunant, iškraunant ar veikiant per daug srovės, akumuliatoriaus viduje lengva sukelti chemines šalutines reakcijas;Paūmėjus šalutinei reakcijai, tai rimtai paveiks akumuliatoriaus veikimą ir tarnavimo laiką, gali išsiskirti daug dujų, kurios gali sukelti sprogimą ir gaisrą, kai slėgis akumuliatoriaus viduje greitai padidės, o tai sukels saugos problemų.

 

(5) Elektrodo medžiagos struktūra yra nestabili

Ličio jonų akumuliatoriaus perkrovimo reakcija pakeis katodo medžiagos struktūrą ir medžiaga turės stiprų oksidacinį poveikį, todėl elektrolito tirpiklis stipriai oksiduojasi;Ir šis poveikis yra negrįžtamas.Jei reakcijos sukelta šiluma kaupsis, kils terminio nutekėjimo rizika.

 

2. Ličio jonų baterijų gaminių saugos problemų analizė

Po 30 metų pramonės plėtros ličio jonų baterijų gaminiai padarė didelę pažangą saugos technologijų srityje, efektyviai kontroliavo šalutinių reakcijų atsiradimą akumuliatoriuje ir užtikrino akumuliatoriaus saugumą.Tačiau, kadangi ličio jonų baterijos naudojamos vis plačiau, o jų energijos tankis yra vis didesnis, pastaraisiais metais vis dar pasitaiko daug incidentų, tokių kaip sužeidimai sprogimo ar gaminių atšaukimai dėl galimų pavojų saugai.Darome išvadą, kad pagrindinės ličio jonų baterijų gaminių saugos problemų priežastys yra šios:

 

(1) Pagrindinė materialinė problema

Medžiagos, naudojamos elektrinei šerdies gamybai, apima teigiamas aktyviąsias medžiagas, neigiamas aktyviąsias medžiagas, diafragmas, elektrolitus ir apvalkalus ir kt. Medžiagų parinkimas ir kompozicijos sistemos suderinimas lemia elektrinės šerdies saugos charakteristikas.Parenkant teigiamas ir neigiamas veikliąsias medžiagas ir diafragmos medžiagas, gamintojas neatliko tam tikro žaliavų savybių ir atitikimo vertinimo, todėl atsirado įgimtas ląstelės saugumo trūkumas.

 

(2) Gamybos proceso problemos

Elemento žaliavos nėra griežtai tikrinamos, o gamybos aplinka yra prasta, todėl gamyboje susidaro priemaišų, kurios ne tik kenkia akumuliatoriaus talpai, bet ir turi didelę įtaką akumuliatoriaus saugai;Be to, jei elektrolite sumaišoma per daug vandens, gali kilti šalutinių reakcijų ir padidėti akumuliatoriaus vidinis slėgis, o tai turės įtakos saugumui;Dėl riboto gamybos proceso lygio gaminant elektrinę šerdį gaminys negali pasiekti geros konsistencijos, pvz., prastas elektrodo matricos plokštumas, aktyviosios elektrodo medžiagos nukritimas, kitų priemaišų susimaišymas. aktyvioji medžiaga, nesaugus elektrodo antgalio suvirinimas, nestabili suvirinimo temperatūra, įtrūkimai ant elektrodo dalies krašto ir izoliacinės juostos nenaudojimas pagrindinėse dalyse, o tai gali neigiamai paveikti elektros šerdies saugą. .

 

(3) Dėl elektros šerdies konstrukcijos defekto sumažėja saugos charakteristikos

Kalbant apie konstrukcijos projektą, gamintojas neatkreipė dėmesio į daugelį pagrindinių punktų, kurie turi įtakos saugai.Pavyzdžiui, prie pagrindinių dalių nėra izoliacinės juostos, diafragmos konstrukcijoje nepalikta paraštės arba jos nepakanka, teigiamų ir neigiamų elektrodų talpos santykio projektavimas yra nepagrįstas, teigiamo ir neigiamo aktyviojo plotų santykio projektavimas. medžiagos yra neprotingos, o antgalio ilgio konstrukcija yra neprotinga, o tai gali sukelti paslėptus pavojus akumuliatoriaus saugumui.Be to, elemento gamybos procese kai kurie elementų gamintojai stengiasi sutaupyti ir suspausti žaliavas, siekdami sutaupyti išlaidų ir pagerinti našumą, pvz., sumažinti diafragmos plotą, sumažinti vario foliją, aliuminio foliją ir nenaudoti slėgio mažinimo vožtuvas arba izoliacinė juosta, kuri sumažins akumuliatoriaus saugumą.

 

(4) Per didelis energijos tankis

Šiuo metu rinkoje ieškoma didesnės talpos baterijų gaminių.Siekdami padidinti gaminių konkurencingumą, gamintojai ir toliau gerina ličio jonų akumuliatorių tūrinę savitąją energiją, o tai labai padidina baterijų riziką.


Paskelbimo laikas: 2022-11-06