Liitiumpatareide termiline väljavool on tõepoolest vältimatu nähtus, peamiselt liitiummetalli väga reaktsioonivõimeliste keemiliste omaduste tõttu, mis muudab liitiummetalli töötlemise, ladustamise ja kasutamise keskkonnasõbralikuks.
1. Liitiumakude termilise jooksmise põhjused
1.1 Sisemine lühis: Kui aku sees positiivse ja negatiivse pooluse vahel tekib lühis, tekib suur hulk soojust, mis põhjustab aku temperatuuri kiire tõusu ja viib kontrollimatu soojuse tekkeni. Lühised võivad olla põhjustatud defektidest aku tootmisprotsessis, aku vananemisest põhjustatud membraani purunemisest või membraani tungivast dendriidist.
1.2 Ülelaadimine: Kui aku on üle laetud, toimub sisemises elektrolüüdis lagunemisreaktsioon, mis tekitab suures koguses gaasi ja soojust, mis põhjustab aku temperatuuri kiiret tõusu ja termilist äravoolu. Ülelaadimise põhjuseks võib olla laadija tõrge, akuhaldussüsteemi (BMS) rike või kasutaja vale kasutamine.
1.3 Välised kahjustused:Kui aku on löögi, kokkusurumise või läbitorkamise tõttu kahjustatud, lekib sees olev elektrolüüt välja ja reageerib keemiliselt õhuhapnikuga, tekitades suurel hulgal soojust ja gaasi, mis põhjustab aku temperatuuri kiiret tõusu ja termilist äravoolu.
1.4 Aku vananemine: Kui akut kasutatakse pikema aja jooksul, hakkab sisemine elektrolüüt järk-järgult lagunema ja vananema, mille tulemuseks on aku võimsuse vähenemine, sisemise takistuse suurenemine ja soojuse hajumise halvenemine, mis võib lõppkokkuvõttes põhjustada termilise äravoolu. akust.
1.5 Kõrge temperatuuriga keskkond:Liitiumakude pikaajaline kasutamine kõrge temperatuuriga keskkondades võib põhjustada aku sisetemperatuuri jätkuvat tõusu, mis viib kontrollimatu kuumenemiseni.
2. Liitiumpatareide termilise väljavoolu vastumeetmed
2.1 Parandage aku valmistamise täpsust:Kontrollige tootmisprotsessis rangelt elektroodplaatide ja separaatorite kvaliteeti. Kasutatakse ülitäpseid lõikeseadmeid, mis tagavad, et polarisaatoril ei esineks jämesid, ning membraani terviklikkuse ja ühtluse tagamiseks kasutatakse täiustatud kvaliteedikontrolli meetodeid.
2.2 Optimeerige materjali valikut ja suhet: Valige stabiilsed positiivsed ja negatiivsed elektroodide materjalid ja elektrolüüdid. Positiivsete elektroodide materjalide puhul tuleks energiatiheduse nõuete täitmisel eelistada hea termilise stabiilsusega materjalisüsteeme. Samal ajal valige negatiivsete elektroodide materjalid, mis võivad moodustada stabiilse SEI-kile, ja reguleerige elektrolüüdi koostist mõistlikult, lisades mõningaid termiliselt stabiilseid lisandeid, et pärssida elektrolüüdi lagunemist.
2.3 Tugevdada akukomplekti kvaliteedikontrolli: Kehtestage ranged montaažiprotsessid ja -standardid, tagage komponentide, nagu elektroodid ja separaatorid, täpne kokkupanek automatiseeritud montaažiseadmete abil ning viige läbi kokkupandud akude tihenduskatsed.
2.4 Õiged laadimis- ja tühjendusmeetodid:Ülelaadimise ja tühjenemise vältimiseks kasutage laadijat, mis vastab aku spetsifikatsioonidele. Liitiumaku seadmete jaoks tuleks seadistada mõistlikud laadimis- ja tühjenemispinged ning seadme tarkvarasse või laadimisseadmetesse tuleks manustada intelligentsed laadimisalgoritmid, et reguleerida laadimisvoolu ja -pinget dünaamiliselt vastavalt aku olekule.
2.5 Kasutuskeskkonna temperatuuri juhtimine:Püüdke vältida akude kasutamist ja hoidmist kõrge temperatuuriga keskkonnas. Kui aku rakendatakse seadmetele kõrge temperatuuriga keskkonnas, tuleb paigaldada tõhusad soojuse hajutamise seadmed, nagu jahutusradiaatorid, ventilaatorid jne.
2.6 Regulaarne ülevaatus ja hooldus:Pikka aega kasutatud liitiumaku seadmete puhul tuleks akut regulaarselt kontrollida, sealhulgas visuaalselt kontrollida (punnid, lekked jne) ja jõudlust kontrollida (näitajad, nagu mahutavus ja sisetakistus).
3. Riiklikud ja tööstusharu reageerimisstrateegiad liitiumpatareide termilisele äravoolule
3.1 Kaitsestandardite parandamine: Riiklik tuletõrje- ja päästebüroo ja teised asjaomased osakonnad on teinud ettepaneku parandada hoonete tulekahjude ennetamise standardeid, muuta tulekahjude ennetamise ja kontrolli kontseptsioone ning vähendada liitiumakude termilise äravoolu põhjustatud kahju.
3.2 Tugevdada tehnoloogilisi läbimurdeid: Julgustagee vastuvõtvad tootjad ja nendega seotud ettevõtted tugevdavad tehnoloogilist uurimis- ja arendustegevust, parandavad tootmisprotsesse ja parandavad võtmematerjalide, nagu elektrolüüdid ja membraanid, ohutust.
3.3 Uute akutehnoloogiate reklaamimine:Tahkisakudel ja muudel uutel akutehnoloogiatel on suurem energiatihedus ja stabiilsem jõudlus, muutudes uute energiasõidukite uurimistööpunktiks. Kuigi tahkispatareide tootmisprotsess on keeruline ja kulukas, peaks tehnoloogia pideva arengu ja kulude vähendamise tõttu tulevikus vedelakuid asendama ja vähendama termilise äravoolu ohtu.
4. Liitiumaku ohutustehnoloogia arengutee on endiselt pikk
Liitium-ioonakude laialdase kasutamisega elektrisõidukites, energiasalvestussüsteemides, kaasaskantavates elektroonikaseadmetes ja muudes valdkondades on üha enam tähelepanu pööratud ka nende ohutusküsimustele.
4.1 Akumaterjalide uurimine ja innovatsioon:
Praegu toetuvad liitiumioonakud peamiselt positiivsete elektroodide materjalidele, nagu liitium-koobaltoksiid ja liitium-nikkel-mangaankoobaltoksiid, aga ka grafiidi- või ränipõhistele negatiivsetele elektroodimaterjalidele. Need materjalid võivad laadimis- ja tühjendusprotsessi ajal kujutada endast ohutusohte, nagu termiline ärajooks ja lühised.
Seetõttu on liitiumaku ohutustehnoloogia oluline suund ohutumate ja stabiilsemate akumaterjalide uurimine. Näiteks tahkispatareid on pälvinud palju tähelepanu oma suurema energiatiheduse ja parema ohutuse tõttu.
4.2 Akuhaldussüsteemi (BMS) optimeerimine.
BMS on liitiumioonakude üks põhikomponente, mis vastutab akupaki pinge, voolu, temperatuuri ja muude parameetrite jälgimise ning laadimise ja tühjenemise juhtimise eest nende parameetrite alusel.
BMS-i algoritmi ja riistvarakujundust optimeerides saab akupaki ohutust parandada. Näiteks jälgides aku terviseseisundit reaalajas, saab võimalikest ohutusprobleemidest hoiatada ja õigeaegselt lahendada.
4.3 Aku soojusjuhtimise tehnoloogia areng:
Liitiumioonakud tekitavad töötamise ajal soojust ja kui soojust õigel ajal ei hajutata, võib see põhjustada aku temperatuuri tõusu, mis põhjustab ohutusprobleeme.
Seetõttu on liitiumaku ohutustehnoloogia oluline suund ka tõhusama aku soojusjuhtimise tehnoloogia uurimine. Näiteks vedelikjahutuse, õhkjahutuse ja muude soojuse hajutamise meetodite kasutuselevõtt, samuti tõhusamate integreeritud lahenduste väljatöötamine soojusjuhtimissüsteemide jaoks.
4.4 Patareide valmistamise ja testimise tehnoloogia täiustamine:
Liitium-ioonakude tootmisprotsess mõjutab oluliselt nende sturvalisus. Näiteks võivad aku sees olevad defektid ja mustused põhjustada ohutusprobleeme.
Seetõttu on liitiumaku ohutustehnoloogia oluline osa ka kvaliteedikontrolli ja testimistehnoloogia täiustamine aku tootmisprotsessis. Täiustatud tootmisseadmete ja testimismeetodite kasutuselevõtuga saab vähendada aku sees esinevaid defekte ja lisandeid ning parandada aku ohutust.
4.5 Määruste ja standardite koostamine ja täiustamine:
Liitium-ioonakude laialdase kasutamisega täiustatakse pidevalt asjakohaseid eeskirju ja standardeid. Need eeskirjad ja standardid sätestavad selged nõuded ja eeskirjad liitium-ioonakude ohutuse kohta.
Seetõttu on regulatsioonide ja standardite sõnastuse tugevdamine ja täiustamine ka liitiumaku ohutustehnoloogia arendamise oluline suund. Karmimate eeskirjade ja standardite sõnastamisega saab edendada liitiumaku ohutustehnoloogia pidevat arengut ja täiustamist.