Как да подобрим безопасността на литиевите батерии

Предимството на новите енергийни превозни средства е, че те са с по-ниски въглеродни емисии и са по-щадящи околната среда от превозните средства, работещи с бензин. Той използва неконвенционални горива за превозни средства като източник на енергия, като литиеви батерии, водородно гориво и др. Приложението на литиево-йонната батерия също е много широко, освен нови енергийни превозни средства, мобилни телефони, лаптопи, таблетни компютри, мобилно захранване, електрически велосипеди , електрически инструменти и др.

Безопасността на литиево-йонните батерии обаче не бива да се подценява. Редица инциденти показват, че когато хората са неправилно заредени или температурата на околната среда е твърде висока, е много лесно да се предизвика спонтанно запалване на литиево-йонната батерия, експлозия, което се превърна в най-голямата болезнена точка в развитието на литиево-йонните батерии.

Въпреки че свойствата на самата литиева батерия определят нейната "запалима и експлозивна" съдба, но не е напълно невъзможно да се намалят рискът и безопасността. С непрекъснатия напредък на технологията за батерии, както компаниите за мобилни телефони, така и компаниите за нови енергийни превозни средства, чрез разумна система за управление на батерията и система за термично управление, батерията ще може да осигури безопасност и няма да експлодира или спонтанно запалване.

1. Подобрете безопасността на електролита

Има висока реактивност между електролита и положителните и отрицателните електроди, особено при високи температури. За да се подобри безопасността на батериите, подобряването на безопасността на електролита е един от най-ефективните методи. Чрез добавяне на функционални добавки, използване на нови литиеви соли и използване на нови разтворители, опасностите за безопасността на електролита могат да бъдат ефективно разрешени.

Според различните функции на добавките, те могат да бъдат разделени на следните категории: добавки за защита на безопасността, добавки за образуване на филм, добавки за катодна защита, добавки за стабилизиране на литиеви соли, добавки за насърчаване на утаяването на лития, добавки за колекторна течност против корозия, добавки за подобрена омокряемост и т.н.

2. Подобрете безопасността на електродните материали

Литиево-железният фосфат и тройните композити се считат за евтини катодни материали с „отлична безопасност“, които имат потенциала да бъдат широко използвани в индустрията за електрически превозни средства. За катодния материал общият метод за подобряване на неговата безопасност е модификация на покритието, като метални оксиди върху повърхността на катодния материал, може да предотврати директен контакт между катодния материал и електролита, да инхибира фазовата промяна на катодния материал, да подобри неговата структура стабилност, намаляване на разстройството на катионите в решетката, за да се намали производството на топлина при странична реакция.

Материалът на отрицателния електрод, тъй като неговата повърхност често е част от литиево-йонната батерия, която е най-податлива на термохимично разлагане и екзотермия, подобряването на термичната стабилност на SEI филма е ключов метод за подобряване на безопасността на материала на отрицателния електрод. Термичната стабилност на анодните материали може да се подобри чрез слабо окисление, отлагане на метал и метален оксид, полимерно или въглеродно покритие.

3. Подобрете дизайна за защита на безопасността на батерията

В допълнение към подобряването на безопасността на материалите на батерията, много мерки за защита на безопасността, използвани в търговските литиево-йонни батерии, като настройка на предпазни клапани на батерията, термично разтворими предпазители, свързване на компоненти с положителни температурни коефициенти последователно, използване на термично запечатани диафрагми, зареждане на специална защита веригите и специалните системи за управление на батерията също са средства за повишаване на безопасността.

Време на публикуване: 14 февруари 2023 г