A lítium-ion akkumulátor kockázati és biztonsági technológiája (1)

1. Lítium-ion akkumulátor veszélye

A lítium-ion akkumulátor potenciálisan veszélyes kémiai áramforrás kémiai jellemzői és rendszerösszetétele miatt.

 

(1) Magas kémiai aktivitás

A lítium az I. csoportba tartozó fő elem a periódusos rendszer második periódusában, rendkívül aktív kémiai tulajdonságokkal.

 

(2) Nagy energiasűrűség

A lítium-ion akkumulátorok fajlagos energiája nagyon magas (≥ 140 Wh/kg), ami többszöröse a nikkel-kadmium-, nikkel-hidrogén- és más másodlagos akkumulátorokénak.Ha hőreakció lép fel, nagy hő szabadul fel, ami könnyen nem biztonságos viselkedéshez vezet.

 

(3) Szerves elektrolit rendszer alkalmazása

A szerves elektrolitrendszer szerves oldószere szénhidrogén, alacsony bomlási feszültséggel, könnyen oxidálódik és gyúlékony oldószer;Szivárgás esetén az akkumulátor meggyullad, sőt megég és felrobban.

 

(4) Nagy a mellékhatások valószínűsége

A lítium-ion akkumulátor normál használati folyamatában az elektromos energia és a kémiai energia kölcsönös átalakulásának kémiai pozitív reakciója a belsejében megy végbe.Bizonyos körülmények között, például túltöltés, túltöltés vagy túláram esetén azonban könnyen előfordulhat kémiai mellékreakció az akkumulátor belsejében;A mellékreakció súlyosbodása súlyosan befolyásolja az akkumulátor teljesítményét és élettartamát, és nagy mennyiségű gáz keletkezhet, ami robbanást és tüzet okozhat, miután az akkumulátor belsejében lévő nyomás gyorsan megnő, ami biztonsági problémákhoz vezet.

 

(5) Az elektróda anyagának szerkezete instabil

A lítium-ion akkumulátor túltöltési reakciója megváltoztatja a katód anyagának szerkezetét, és az anyag erős oxidációs hatással rendelkezik, így az elektrolitban lévő oldószer erős oxidációval rendelkezik;És ez a hatás visszafordíthatatlan.Ha a reakció által okozott hő felhalmozódik, fennáll a hőkifutás veszélye.

 

2. Lítium-ion akkumulátor termékek biztonsági problémáinak elemzése

30 évnyi ipari fejlesztés után a lítium-ion akkumulátortermékek nagy előrehaladást értek el a biztonsági technológia terén, hatékonyan szabályozták az akkumulátorban fellépő mellékreakciókat, és biztosították az akkumulátor biztonságát.Mivel azonban a lítium-ion akkumulátorokat egyre szélesebb körben használják, és energiasűrűségük is egyre nagyobb, az elmúlt években még mindig sok olyan esemény történt, mint például robbanásos sérülések vagy termékvisszahívások potenciális biztonsági veszélyek miatt.Arra a következtetésre jutottunk, hogy a lítium-ion akkumulátorok biztonsági problémáinak fő okai a következők:

 

(1) Alapvető anyagi probléma

Az elektromos maghoz használt anyagok közé tartoznak a pozitív aktív anyagok, a negatív aktív anyagok, a membránok, az elektrolitok és a héjak, stb. Az anyagok kiválasztása és az összetételi rendszer illeszkedése határozza meg az elektromos mag biztonsági teljesítményét.A pozitív és negatív hatóanyagok és membránanyagok kiválasztásakor a gyártó nem végzett bizonyos értékelést az alapanyagok jellemzőiről és illeszkedéséről, ami a sejt biztonságának veleszületett hiányosságát eredményezte.

 

(2) Gyártási folyamat problémák

A cella nyersanyagait nem vizsgálják szigorúan, és a gyártási környezet rossz, ami szennyeződésekhez vezet a gyártásban, ami nemcsak az akkumulátor kapacitását károsítja, hanem nagy hatással van az akkumulátor biztonságára is;Ezen túlmenően, ha túl sok víz keveredik az elektrolitba, mellékreakciók léphetnek fel, és növelheti az akkumulátor belső nyomását, ami befolyásolja a biztonságot;A gyártási folyamat szintjének korlátai miatt az elektromos mag gyártása során a termék nem tud jó konzisztenciát elérni, ilyen például az elektródamátrix rossz lapossága, az aktív elektródaanyag leesése, egyéb szennyeződések keveredése az aktív anyag, az elektródasaru bizonytalan hegesztése, az instabil hegesztési hőmérséklet, az elektródadarab szélén lévő sorja, valamint a szigetelőszalag használatának hiánya a kulcsfontosságú részeken, ami hátrányosan befolyásolhatja az elektromos mag biztonságát .

 

(3) Az elektromos mag tervezési hibája csökkenti a biztonsági teljesítményt

A szerkezeti tervezést illetően sok olyan kulcsfontosságú pontra, amely hatással van a biztonságra, nem figyelt a gyártó.Például nincs szigetelőszalag a kulcsfontosságú részeken, nincs margó vagy nem maradt elég margó a membrán kialakításában, a pozitív és negatív elektródák kapacitásviszonyának tervezése nem ésszerű, a pozitív és negatív aktív felületarány tervezése ésszerűtlen a fül hosszának kialakítása, ami rejtett veszélyeket rejthet az akkumulátor biztonságára nézve.Ezenkívül a cella gyártási folyamata során egyes cellagyártók megpróbálják megtakarítani és tömöríteni a nyersanyagokat a költségek megtakarítása és a teljesítmény javítása érdekében, például csökkentik a membrán területét, csökkentik a rézfóliát, az alumíniumfóliát, és nem használnak nyomáscsökkentő szelep vagy szigetelőszalag, ami csökkenti az akkumulátor biztonságát.

 

(4) Túl nagy energiasűrűség

Jelenleg a piac a nagyobb kapacitású akkumulátortermékeket keresi.A termékek versenyképességének növelése érdekében a gyártók továbbra is javítják a lítium-ion akkumulátorok térfogat-fajlagos energiáját, ami nagymértékben növeli az akkumulátorok kockázatát.


Feladás időpontja: 2022.11.06