Ce face ca bateria cu litiu-ion să nu fie sigură?

INTRODUCERE

Siguranța și fiabilitatea litiu-ion bateriile au fost întotdeauna cele mai multe privind problema în verde industria energetică. Pe măsură ce tot mai mulți oameni sunt îngrijorați de problemele de siguranță atunci când folosesc produse cu baterii cu litiu, este timpul să cunoaștem definiția științifică a siguranta bateriei litiu-ion și mecanismul a ceea ce face bateriile litiu-ion sunt periculoase.

CARE ESTE DEFINIȚIA SIGURANȚEI PE BATERIA IONI DE LITIU?

Cuvântul „siguranță” care ne vine în minte, de obicei se referă la posibilitatea unor probleme de siguranță care apar la utilizarea bateriilor cu litiu, ca ardere spontană, brusc întrerupere, scurgere, și așa mai departe.

Cu toate acestea, din punct de vedere tehnic, se referă la severitatea reacției de defecțiune a bateriei în condiția abuzului, care este în conformitate cu naţional standard “GBT31485-2015 Cerințe de siguranță a bateriei de alimentare și metode experimentale pentru vehicule electrice” implementare. Tel condițias de abuz sunt excesul de descărcare, supraîncărcare, scurtcircuit extern, extrudare, etc.., în timp ce freacția ailure include scurgerea bateriei, aprindere, și explozie.

Într-adevăr, există o anumită corelaţie intre tel doi definițiile menționate mai sus, dar sunt nu exact aceeași. Este tehnic ca să depășească cunoștințele laicului obișnuit care este greu de distinge diferențele. Astfel, sunele paragrafe sunt extrase din manuale sau rapoarte academice, pietruite împreună, și publicat de către utilizatorii rețelelor sociale, provocând greșeli grave consumatorilor obișnuiți și chiar multor persoane din interiorul industriei.

Tehnic, putem împărți conceptul de “siguranţă” în două definiţii: “fiabilitate” şi “severitatea eșecului reacţie“. “Fiabilitate” se referă la riscul utilizării normale; “Eșec Mod severitate” este severitatea reacției în conformitate cu testul standard național.

SISTEM DE BATERIE AUTOMOTIVE LITIU-ION ȘI COMPOZIȚIA CELULEI

(1) Automobile litiu Sistemul de baterii este adesea menționat ca un pachet de baterii auto, care este de obicei compus dintr-o baterie (sau un modul format dintr-un grup mic de celule individuale), o BMS (sistem de management al energiei), componente structurale (carcasa bateriei, fire, conectori, etc.) și un sistem de management termic.

(2) Celula se referă la monomerul bateriei, care este, în general, un singur litiu de 3,2 V sau 3,6 V–baterie ionică. Este componenta reacțieis ca scurgere, aprindere, și explozie. O un singur litiu–bateria ionică este compusă dintr-o placă pozitivă, o placă negativă, o diafragma, un electrolit, și părți structurale.

(3) BMS este o componentă care monitorizează temperatura, Voltaj, şi statS.U.A al celulei interacționeazăs cu controlerul vehiculului, și controlează în continuare comportamentul de încărcare și descărcare.

(4) The Sistemul de management termic este o componentă care încălzește sau răcește bateria pentru a menține miezul la temperatura potrivită. Partea structurală este purtătorul sau interfața componentelor de mai sus, folosit pentru a sprijini, instala, și protejează componentele interne și oferă interfețe de încărcare și descărcare.

REACȚIA DE DEFECT A CELULEI: "FUGA TERMICA"

Pentru baterii cu ioni de litiu, sunt trei factori acea cauza eșec reactii: SCURTURI interne, supratensiune, şi temperatură ridicată. Acești trei factori fac ca temperatura să atingă un anumit nivel, declanşând o serie de reacţii chimice interne, căldură suplimentară, şi gaz, rezultând incendiu şi explozie.

Conform experimentelor relevante, în general, o temperatură de 120℃ și mai mică este temperatura sigură gamă. 60-120℃ este un interval de temperatură sigur, dar poate degrada litiu-ion baterii și doar un mediu peste 120 ℃ poate declanșa erupții sau o explozie apare.

Toate acestea se reduce la the temperatură, prin urmare reacția de eșec a celulei se numește “Runaway termic”.

Pe lângă cei trei factori de mai sus, niciun alt factor nu va duce la incendiu și explozia bateriilor litiu-ion, sau cu alt cuvânt, alt factors din abuzul sunt deformarea celor trei.

CUM SE EVITA "FUGA TERMICA"

Și aici intervine adevărata întrebare, cum evităm fuga termică?

În primul rând, trebuie să înțelegem că este puțin probabil induce reactii violente in Baterii cu ioni cu litiu prin condiţii externe de ex. extrudare prin presare, ciupit, sau supraîncărcare. În general, în lipsa unui incident grav, cauza principală a arderii spontane a acumulatorului este procesul de prelucrare controla. Prin urmare, a preveni tscurtcircuitul intern al celulei și problemele de interblocare cauzate de aceasta este punând prioritate maximă în controlul producției pentru fiecare întreprindere de baterii.

CONCLUZIE

(1) The “fiabilitate” al sistemului de baterii este legat în principal de nivelul de control al materii străine metalice în procesul de prelucrare a celulei/PACK și de fiabilitatea componentelor.

(2) The „severitatea reacției de eșec a celulei” este legată în principal de starea de proiectare a celulei, inclusiv capacitatea/Densitatea energetică, alegerea materialului catodic, și diafragmă.

(3) Este posibil ca tendința de implementare a echipamentelor auto în fabrici să nu poată controla mai bine linia de producție. Pe de o parte, nu poate detecta problemele la timp, pe de altă parte, echipamentele auto cu sisteme complexe au o șansă mai mare de a apărea erori, ceea ce va spori posibilitatea evadarii termice.