Tecnoloxía de risco e seguridade da batería de iones de litio (1)

1. Risco de batería de iones de litio

A batería de iones de litio é unha fonte de enerxía química potencialmente perigosa debido ás súas características químicas e á composición do sistema.

 

(1)Alta actividade química

O litio é o principal elemento do grupo I no segundo período da táboa periódica, con propiedades químicas extremadamente activas.

 

(2) Alta densidade de enerxía

As baterías de iones de litio teñen unha enerxía específica moi elevada (≥ 140 Wh/kg), que é varias veces a do níquel-cadmio, níquel hidróxeno e outras baterías secundarias.Se se produce unha reacción de fuga térmica, liberarase calor alta, o que levará facilmente a un comportamento inseguro.

 

(3) Adopte un sistema de electrólitos orgánicos

O disolvente orgánico do sistema de electrólitos orgánicos é hidrocarburo, con baixa tensión de descomposición, fácil oxidación e disolvente inflamable;En caso de fuga, a batería arderá, incluso arderá e explotará.

 

(4) Alta probabilidade de efectos secundarios

No proceso de uso normal da batería de iones de litio, a reacción química positiva de conversión mutua entre enerxía eléctrica e enerxía química ten lugar no seu interior.Non obstante, en determinadas condicións, como sobrecarga, descarga excesiva ou funcionamento excesivo, é fácil provocar reaccións secundarias químicas dentro da batería;Cando a reacción secundaria se agrava, afectará seriamente o rendemento e a vida útil da batería e pode producir unha gran cantidade de gas, o que provocará explosión e incendio despois de que a presión dentro da batería aumente rapidamente, o que provocará problemas de seguridade.

 

(5) A estrutura do material do electrodo é inestable

A reacción de sobrecarga da batería de iones de litio cambiará a estrutura do material do cátodo e fará que o material teña un forte efecto de oxidación, polo que o disolvente do electrólito terá unha forte oxidación;E este efecto é irreversible.Se se acumula a calor provocada pola reacción, existirá o risco de provocar fugas térmicas.

 

2. Análise dos problemas de seguridade dos produtos de baterías de iones de litio

Despois de 30 anos de desenvolvemento industrial, os produtos de baterías de ión-litio fixeron grandes progresos na tecnoloxía de seguridade, controlaron de forma eficaz a aparición de reaccións secundarias na batería e garantiron a seguridade da batería.Non obstante, como as baterías de iones de litio son cada vez máis utilizadas e a súa densidade enerxética é cada vez maior, aínda hai moitos incidentes como lesións por explosión ou retiradas de produtos debido a posibles perigos de seguridade nos últimos anos.Concluímos que as principais razóns dos problemas de seguridade dos produtos de baterías de iones de litio son as seguintes:

 

(1) Problema material básico

Os materiais utilizados para o núcleo eléctrico inclúen materiais activos positivos, materiais activos negativos, diafragmas, electrólitos e cunchas, etc. A selección de materiais e a combinación do sistema de composición determinan o rendemento de seguridade do núcleo eléctrico.Ao seleccionar materiais activos positivos e negativos e materiais de diafragma, o fabricante non realizou unha determinada avaliación sobre as características e a correspondencia das materias primas, o que provocou unha deficiencia conxénita na seguridade da célula.

 

(2) Problemas do proceso de produción

As materias primas da célula non se proban estrictamente e o ambiente de produción é pobre, o que provoca impurezas na produción, o que non só é prexudicial para a capacidade da batería, senón que tamén ten un gran impacto na seguridade da batería;Ademais, se se mestura demasiada auga no electrólito, poden producirse reaccións secundarias e aumentar a presión interna da batería, o que afectará á seguridade;Debido á limitación do nivel do proceso de produción, durante a produción do núcleo eléctrico, o produto non pode acadar unha boa consistencia, como a mala planitude da matriz do electrodo, a caída do material activo do electrodo, a mestura doutras impurezas o material activo, a soldadura insegura da lengüeta do eléctrodo, a temperatura de soldadura inestable, as rebabas no bordo da peza do electrodo e a ausencia de uso de cinta illante nas pezas clave, o que pode afectar negativamente á seguridade do núcleo eléctrico. .

 

(3) O defecto de deseño do núcleo eléctrico reduce o rendemento de seguridade

En canto ao deseño estrutural, o fabricante non prestou atención a moitos puntos clave que teñen un impacto na seguridade.Por exemplo, non hai cinta illante nas partes clave, non se deixa ningunha marxe ou marxe insuficiente no deseño do diafragma, o deseño da relación de capacidade dos electrodos positivos e negativos non é razoable, o deseño da relación de área de activos positivos e negativos. substancias non é razoable, e o deseño da lonxitude da lengüeta non é razoable, o que pode xerar perigos ocultos para a seguridade da batería.Ademais, no proceso de produción da cela, algúns fabricantes de células tentan aforrar e comprimir materias primas para aforrar custos e mellorar o rendemento, como reducir a área do diafragma, reducir a folla de cobre, a folla de aluminio e non usar o válvula de alivio de presión ou cinta illante, o que reducirá a seguridade da batería.

 

(4) Densidade de enerxía demasiado alta

Actualmente, o mercado busca produtos de batería con maior capacidade.Co fin de aumentar a competitividade dos produtos, os fabricantes seguen mellorando o volume de enerxía específica das baterías de iones de litio, o que aumenta moito o risco das baterías.


Hora de publicación: 06-novembro-2022