Kā uzlabot litija jonu akumulatoru drošību?

Jaunu enerģijas transportlīdzekļu priekšrocība ir tā, ka tie ir mazāk oglekļa un videi draudzīgāki nekā ar benzīnu kurināmi transportlīdzekļi. Tā izmanto netradicionālas transportlīdzekļu degvielas kā enerģijas avotus, piemēram, litija baterijas un ūdeņraža degvielu. Litija jonu akumulatoriem ir plašs pielietojumu klāsts, papildus jauniem enerģijas transportlīdzekļiem, mobilajiem tālruņiem, piezīmjdatoriem, planšetdatoriem, mobilajiem barošanas avotiem, elektriskajiem velosipēdiem, elektroinstrumentiem un tā tālāk.

Tomēr litija jonu bateriju drošību nevar novērtēt par zemu. Daudzi negadījumi ir parādījuši, ka tad, kad cilvēki uzlādējas nepareizi vai apkārtējā temperatūra ir pārāk augsta, ir ļoti viegli izraisīt spontānu litija jonu bateriju degšanu un eksploziju, kas ir kļuvusi par lielāko sāpju punktu litija jonu bateriju izstrādē.

Lai gan litija baterijas raksturs nosaka tās "uzliesmojošo un sprādzienbīstamo" likteni, nav pilnīgi neiespējami samazināt risku un drošību. Nepārtraukti attīstību akumulatoru tehnoloģiju, vai mobilo telefonu uzņēmumiem vai jauniem enerģijas transportlīdzekļu uzņēmumiem, izmantojot saprātīgu akumulatora pārvaldības sistēmu un siltuma vadības sistēmu, akumulators var nodrošināt drošību bez eksplozijas vai spontānas degšanas.

1. Uzlabot elektrolītu

Starp elektrolītu un pozitīvajiem un negatīvajiem elektrodiem ir augsta reakcijas aktivitāte, īpaši augstās temperatūrās. Lai uzlabotu akumulatora drošību, elektrolīta drošības uzlabošana ir viena no efektīvākajām metodēm. Elektrolīta iespējamos drošības apdraudējumus var efektīvi novērst, pievienojot funkcionālas piedevas, izmantojot jaunus litija sāļus un jaunus šķīdinātājus.

Saskaņā ar dažādām piedevu funkcijām tās var iedalīt šādās kategorijās: drošības aizsardzības piedevas, plēves veidojošas piedevas, pozitīvas elektrodu aizsardzības piedevas, stabilizējošas litija sāls piedevas, litija nokrišņi, kas veicina piedevas, pašreizējās kolektora antikorozijas piedevas un mitrinošas piedevas.

2. Uzlabot elektrodu materiālu drošību

Litija dzelzs fosfāts un daudzkārtīgi kompozītmateriāli tiek uzskatīti par zemu izmaksu, "lieliskas drošības" katoda materiāliem, un tos var popularizēt elektrisko transportlīdzekļu nozarē. Pozitīvam elektrodu materiālam kopējā metode, lai uzlabotu tā drošību, ir pārklājuma modifikācija. Piemēram, pozitīvā elektroda materiāla virsmas pārklājums ar metāla oksīdu var novērst tiešu kontaktu starp pozitīvo elektrodu materiālu un elektrolītu, kavēt pozitīvā elektroda materiāla fāzes maiņu un uzlabot tā strukturālo stabilitāti samazina katcijas traucējumus kristāla režģī, lai samazinātu siltuma ražošanu ar blakus reakcijām.

Negatīvajam elektrodu materiālam, jo virsma bieži vien ir visvairāk pakļauta termoķīmiskai sadalīšanai un siltuma ražošanai litija jonu akumulatorā, SEI plēves termiskās stabilitātes uzlabošana ir galvenā metode, lai uzlabotu negatīvā elektroda materiāla drošību. Vāji oksidējoties, metāla un metāla oksīdu nogulsnēšanās procesā, polimēra vai oglekļa pārklājumā var uzlabot negatīvā elektroda materiāla termisko stabilitāti.

3. Uzlabot akumulatora drošības aizsardzības dizainu

Papildus akumulatoru materiālu drošības uzlabošanai komerciālās litija jonu baterijas veic daudzus drošības aizsardzības pasākumus, piemēram, akumulatora drošības vārstu, termisko drošinātāju iestatīšana, komponentu savienošana ar pozitīviem temperatūras koeficientiem sērijās, termiski noslēgtu diafragmu izmantošana, īpašu aizsardzības shēmu ielāde un īpaša akumulatora pārvaldības sistēma utt., ir arī līdzeklis drošības uzlabošanai.