Tecnologia de risc i seguretat de la bateria d'ions de liti (1)

1. Risc de bateria d'ions de liti

La bateria d'ions de liti és una font d'energia química potencialment perillosa a causa de les seves característiques químiques i la composició del sistema.

 

(1)Activitat química elevada

El liti és l'element principal del grup I del segon període de la taula periòdica, amb propietats químiques extremadament actives.

 

(2) Alta densitat d'energia

Les bateries d'ions de liti tenen una energia específica molt alta (≥ 140 Wh/kg), que és diverses vegades la de níquel-cadmi, níquel-hidrogen i altres bateries secundàries.Si es produeix una reacció de fuga tèrmica, s'alliberarà una calor elevada, la qual cosa conduirà fàcilment a un comportament insegur.

 

(3) Adopteu un sistema d'electròlits orgànics

El dissolvent orgànic del sistema d'electròlits orgànics és l'hidrocarbur, amb baixa tensió de descomposició, fàcil oxidació i dissolvent inflamable;En cas de fuites, la bateria s'encén, fins i tot es cremarà i explotarà.

 

(4) Alta probabilitat d'efectes secundaris

En el procés d'ús normal de la bateria d'ions de liti, la reacció química positiva de conversió mútua entre energia elèctrica i energia química té lloc al seu interior.No obstant això, en determinades condicions, com ara sobrecàrrega, sobredescàrrega o funcionament excessiu, és fàcil provocar reaccions químiques secundaries dins de la bateria;Quan la reacció lateral s'agreuja, afectarà seriosament el rendiment i la vida útil de la bateria, i pot produir una gran quantitat de gas, que provocarà una explosió i un incendi després que la pressió dins de la bateria augmenti ràpidament, provocant problemes de seguretat.

 

(5) L'estructura del material de l'elèctrode és inestable

La reacció de sobrecàrrega de la bateria d'ions de liti canviarà l'estructura del material del càtode i farà que el material tingui un fort efecte d'oxidació, de manera que el dissolvent de l'electròlit tindrà una forta oxidació;I aquest efecte és irreversible.Si s'acumula la calor provocada per la reacció, hi haurà el risc de provocar una fuga tèrmica.

 

2. Anàlisi dels problemes de seguretat dels productes de bateries d'ions de liti

Després de 30 anys de desenvolupament industrial, els productes de bateries d'ions de liti han fet un gran progrés en la tecnologia de seguretat, han controlat eficaçment l'aparició de reaccions secundaris a la bateria i han garantit la seguretat de la bateria.No obstant això, a mesura que les bateries d'ions de liti s'utilitzen cada cop més àmpliament i la seva densitat d'energia és cada cop més alta, encara hi ha molts incidents com lesions per explosió o retirades de productes a causa de possibles perills de seguretat en els darrers anys.Arribem a la conclusió que les principals raons dels problemes de seguretat dels productes de bateries d'ions de liti són les següents:

 

(1) Problema material bàsic

Els materials utilitzats per al nucli elèctric inclouen materials actius positius, materials actius negatius, diafragmes, electròlits i carcasses, etc. La selecció de materials i la combinació del sistema de composició determinen el rendiment de seguretat del nucli elèctric.En seleccionar materials actius positius i negatius i materials de diafragma, el fabricant no va dur a terme una avaluació determinada de les característiques i la concordança de les matèries primeres, donant lloc a una deficiència congènita en la seguretat de la cèl·lula.

 

(2) Problemes del procés de producció

Les matèries primeres de la cèl·lula no es posen a prova estrictament i l'entorn de producció és deficient, provocant impureses en la producció, que no només són perjudicials per a la capacitat de la bateria, sinó que també tenen un gran impacte en la seguretat de la bateria;A més, si es barreja massa aigua a l'electròlit, es poden produir reaccions secundaries i augmentar la pressió interna de la bateria, cosa que afectarà la seguretat;A causa de la limitació del nivell del procés de producció, durant la producció del nucli elèctric, el producte no pot aconseguir una bona consistència, com ara la mala planitud de la matriu de l'elèctrode, la caiguda del material actiu de l'elèctrode, la barreja d'altres impureses en el material actiu, la soldadura insegura de la punta de l'elèctrode, la temperatura de soldadura inestable, les rebaves a la vora de la peça de l'elèctrode i l'absència d'ús de cinta aïllant a les parts clau, que poden afectar negativament la seguretat del nucli elèctric .

 

(3) El defecte de disseny del nucli elèctric redueix el rendiment de seguretat

Pel que fa al disseny estructural, el fabricant no ha prestat atenció a molts punts clau que tenen un impacte en la seguretat.Per exemple, no hi ha cinta aïllant a les parts clau, no queda cap marge o marge insuficient en el disseny del diafragma, el disseny de la relació de capacitat d'elèctrodes positius i negatius no és raonable, el disseny de la relació d'àrea d'actius positius i negatius. les substàncies no és raonable i el disseny de la longitud de l'extensió no és raonable, cosa que pot suposar perills ocults per a la seguretat de la bateria.A més, en el procés de producció de la cèl·lula, alguns fabricants de cèl·lules intenten estalviar i comprimir matèries primeres per estalviar costos i millorar el rendiment, com ara reduir l'àrea del diafragma, reduir la làmina de coure, paper d'alumini i no utilitzar el vàlvula d'alleujament de pressió o cinta aïllant, que reduirà la seguretat de la bateria.

 

(4) Densitat d'energia massa alta

Actualment, el mercat busca productes de bateries amb més capacitat.Per tal d'augmentar la competitivitat dels productes, els fabricants continuen millorant el volum d'energia específica de les bateries d'ions de liti, la qual cosa augmenta molt el risc de les bateries.


Hora de publicació: 06-nov-2022