Rizična i sigurnosna tehnologija litij-ionske baterije (1)

1. Rizik od litij-ionske baterije

Litij-ionska baterija potencijalno je opasan kemijski izvor energije zbog svojih kemijskih karakteristika i sastava sustava.

 

(1)Visoka kemijska aktivnost

Litij je glavni element I. skupine u drugoj periodi periodnog sustava, s izrazito aktivnim kemijskim svojstvima.

 

(2) Visoka gustoća energije

Litij-ionske baterije imaju vrlo visoku specifičnu energiju (≥ 140 Wh/kg), što je nekoliko puta više od nikal-kadmijevih, nikal-vodikovih i drugih sekundarnih baterija.Ako dođe do toplinske reakcije, oslobodit će se visoka toplina, što će lako dovesti do nesigurnog ponašanja.

 

(3) Usvojite sustav organskih elektrolita

Organsko otapalo organskog elektrolitskog sustava je ugljikovodik, s niskim naponom razgradnje, lakom oksidacijom i zapaljivim otapalom;U slučaju curenja, baterija će se zapaliti, čak izgorjeti i eksplodirati.

 

(4) Velika vjerojatnost nuspojava

U normalnom procesu uporabe litij-ionske baterije, kemijska pozitivna reakcija međusobne pretvorbe između električne energije i kemijske energije odvija se u njezinoj unutrašnjosti.Međutim, pod određenim uvjetima, kao što je prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje ili rad preko struje, lako je izazvati kemijske nusreakcije unutar baterije;Kada se bočna reakcija pojača, to će ozbiljno utjecati na performanse i radni vijek baterije i može proizvesti veliku količinu plina, što će uzrokovati eksploziju i požar nakon što se tlak unutar baterije brzo poveća, što dovodi do sigurnosnih problema.

 

(5)Struktura materijala elektrode je nestabilna

Reakcija prekomjernog punjenja litij-ionske baterije promijenit će strukturu materijala katode i učiniti materijal jakim oksidacijskim učinkom, tako da će otapalo u elektrolitu imati jaku oksidaciju;A ovaj učinak je nepovratan.Ako se toplina uzrokovana reakcijom akumulira, postojat će rizik od odlaska topline.

 

2. Analiza sigurnosnih problema litij-ionskih baterijskih proizvoda

Nakon 30 godina industrijskog razvoja, proizvodi litij-ionskih baterija postigli su veliki napredak u sigurnosnoj tehnologiji, učinkovito kontroliraju pojavu nuspojava u bateriji i osiguravaju sigurnost baterije.Međutim, kako se litij-ionske baterije koriste sve više i više i njihova gustoća energije je sve veća i veća, još uvijek ima mnogo incidenata kao što su ozljede od eksplozije ili povlačenja proizvoda zbog potencijalnih sigurnosnih opasnosti posljednjih godina.Zaključujemo da su glavni razlozi sigurnosnih problema proizvoda litij-ionske baterije sljedeći:

 

(1) Problem s osnovnim materijalom

Materijali koji se koriste za električnu jezgru uključuju pozitivne aktivne materijale, negativne aktivne materijale, dijafragme, elektrolite i ljuske itd. Odabir materijala i usklađivanje sustava sastava određuju sigurnosne performanse električne jezgre.Prilikom odabira pozitivnih i negativnih aktivnih materijala i materijala dijafragme, proizvođač nije proveo određenu procjenu karakteristika i podudarnosti sirovina, što je rezultiralo urođenim nedostatkom u sigurnosti ćelije.

 

(2) Problemi proizvodnog procesa

Sirovine ćelije nisu strogo testirane, a proizvodno okruženje je loše, što dovodi do nečistoća u proizvodnji, što ne samo da šteti kapacitetu baterije, već također ima veliki utjecaj na sigurnost baterije;Osim toga, ako se previše vode umiješa u elektrolit, mogu se pojaviti nuspojave i povećati unutarnji tlak baterije, što će utjecati na sigurnost;Zbog ograničenja razine proizvodnog procesa, tijekom proizvodnje električne jezgre, proizvod ne može postići dobru konzistenciju, kao što je loša ravnost matrice elektrode, otpadanje materijala aktivne elektrode, miješanje drugih nečistoća u aktivni materijal, nesigurno zavarivanje držača elektrode, nestabilna temperatura zavarivanja, neravnine na rubu dijela elektrode i odsutnost upotrebe izolacijske trake u ključnim dijelovima, što može negativno utjecati na sigurnost električne jezgre .

 

(3)Defekt dizajna električne jezgre smanjuje sigurnosne performanse

Što se tiče konstrukcijskog dizajna, proizvođač nije obratio pažnju na mnoge ključne točke koje utječu na sigurnost.Na primjer, nema izolacijske trake na ključnim dijelovima, nema margine ili je ostavljena nedovoljna margina u dizajnu dijafragme, dizajn omjera kapaciteta pozitivnih i negativnih elektroda je nerazuman, dizajn omjera površine pozitivnih i negativnih aktivnih tvari je nerazuman, a dizajn duljine ušice je nerazuman, što može predstavljati skrivenu opasnost za sigurnost baterije.Osim toga, u proizvodnom procesu ćelije, neki proizvođači ćelija pokušavaju uštedjeti i komprimirati sirovine kako bi uštedjeli troškove i poboljšali performanse, kao što je smanjenje površine dijafragme, smanjenje bakrene folije, aluminijske folije i neupotreba ventil za smanjenje tlaka ili izolirajuću traku, što će smanjiti sigurnost baterije.

 

(4)Previsoka gustoća energije

Trenutačno je tržište u potrazi za baterijskim proizvodima većeg kapaciteta.Kako bi povećali konkurentnost proizvoda, proizvođači nastavljaju poboljšavati volumen specifične energije litij-ionskih baterija, što uvelike povećava rizik od baterija.


Vrijeme objave: 6. studenog 2022