Teknologjia e rrezikut dhe sigurisë së baterisë së litium-jonit (1)

1. Rreziku i baterisë së litium-jonit

Bateria e joneve litium është një burim energjie kimike potencialisht i rrezikshëm për shkak të karakteristikave të saj kimike dhe përbërjes së sistemit.

 

(1) Aktivitet i lartë kimik

Litiumi është elementi kryesor i grupit I në periudhën e dytë të tabelës periodike, me veti kimike jashtëzakonisht aktive.

 

(2) Dendësi e lartë e energjisë

Bateritë e joneve të litiumit kanë energji specifike shumë të lartë (≥ 140 Wh/kg), e cila është disa herë më e madhe se ajo e kadmiumit të nikelit, hidrogjenit të nikelit dhe baterive të tjera dytësore.Nëse ndodh reaksioni i largimit termik, do të lëshohet nxehtësi e lartë, e cila do të çojë lehtësisht në sjellje të pasigurt.

 

(3) Adoptoni sistemin e elektrolitit organik

Tretësi organik i sistemit elektrolit organik është hidrokarbur, me tension të ulët dekompozimi, oksidim të lehtë dhe tretës të ndezshëm;Në rast rrjedhjeje, bateria do të marrë zjarr, madje do të digjet dhe do të shpërthejë.

 

(4) Probabilitet i lartë i efekteve anësore

Në procesin e përdorimit normal të baterisë jonike të litiumit, në brendësi të saj ndodh reaksioni pozitiv kimik i konvertimit të ndërsjellë midis energjisë elektrike dhe energjisë kimike.Megjithatë, në kushte të caktuara, të tilla si ngarkimi i tepërt, shkarkimi i tepërt ose funksionimi i tepërt aktual, është e lehtë të shkaktohen reaksione anësore kimike brenda baterisë;Kur reagimi anësor përkeqësohet, ai do të ndikojë seriozisht në performancën dhe jetëgjatësinë e baterisë dhe mund të prodhojë një sasi të madhe gazi, e cila do të shkaktojë shpërthim dhe zjarr pasi presioni brenda baterisë rritet me shpejtësi, duke çuar në probleme sigurie.

 

(5) Struktura e materialit të elektrodës është e paqëndrueshme

Reagimi i mbingarkesës së baterisë jonike të litiumit do të ndryshojë strukturën e materialit katodë dhe do ta bëjë materialin të ketë një efekt të fortë oksidimi, në mënyrë që tretësi në elektrolit të ketë një oksidim të fortë;Dhe ky efekt është i pakthyeshëm.Nëse nxehtësia e shkaktuar nga reaksioni grumbullohet, do të ekzistojë rreziku për të shkaktuar largim termik.

 

2. Analiza e problemeve të sigurisë së produkteve të baterive litium-jon

Pas 30 vitesh zhvillimi industrial, produktet e baterive litium-jon kanë bërë përparim të madh në teknologjinë e sigurisë, kanë kontrolluar në mënyrë efektive shfaqjen e reaksioneve anësore në bateri dhe kanë siguruar sigurinë e baterisë.Megjithatë, meqenëse bateritë e joneve të litiumit përdoren gjithnjë e më gjerësisht dhe dendësia e tyre e energjisë është gjithnjë e më e lartë, ka ende shumë incidente të tilla si lëndime nga shpërthimi ose tërheqje të produkteve për shkak të rreziqeve të mundshme të sigurisë në vitet e fundit.Ne konkludojmë se arsyet kryesore për problemet e sigurisë së produkteve të baterive litium-jon janë si më poshtë:

 

(1) Problemi thelbësor i materialit

Materialet e përdorura për bërthamën elektrike përfshijnë materiale aktive pozitive, materiale aktive negative, diafragma, elektrolite dhe predha, etj. Përzgjedhja e materialeve dhe përputhja e sistemit të përbërjes përcaktojnë performancën e sigurisë së bërthamës elektrike.Gjatë përzgjedhjes së materialeve aktive pozitive dhe negative dhe materialeve të diafragmës, prodhuesi nuk kreu një vlerësim të caktuar mbi karakteristikat dhe përputhjen e lëndëve të para, duke rezultuar në një mangësi të lindur në sigurinë e qelizës.

 

(2) Probleme të procesit të prodhimit

Lëndët e para të qelizës nuk janë testuar rreptësisht dhe mjedisi i prodhimit është i varfër, duke çuar në papastërti në prodhim, gjë që jo vetëm është e dëmshme për kapacitetin e baterisë, por ka një ndikim të madh edhe në sigurinë e baterisë;Përveç kësaj, nëse shumë ujë përzihet në elektrolit, mund të ndodhin reaksione anësore dhe të rrisin presionin e brendshëm të baterisë, gjë që do të ndikojë në sigurinë;Për shkak të kufizimit të nivelit të procesit të prodhimit, gjatë prodhimit të bërthamës elektrike, produkti nuk mund të arrijë konsistencë të mirë, siç është rrafshimi i dobët i matricës së elektrodës, rënia e materialit aktiv të elektrodës, përzierja e papastërtive të tjera në materiali aktiv, saldimi i pasigurt i prizës së elektrodës, temperatura e paqëndrueshme e saldimit, gërvishtjet në buzë të pjesës së elektrodës dhe mungesa e përdorimit të shiritit izolues në pjesët kyçe, të cilat mund të ndikojnë negativisht në sigurinë e bërthamës elektrike .

 

(3) Defekti i projektimit të bërthamës elektrike zvogëlon performancën e sigurisë

Për sa i përket dizajnit strukturor, shumë pika kyçe që kanë ndikim në sigurinë nuk i është kushtuar vëmendje nga prodhuesi.Për shembull, nuk ka shirit izolues në pjesët kryesore, nuk ka asnjë diferencë ose diferencë të pamjaftueshme në dizajnin e diafragmës, dizajni i raportit të kapacitetit të elektrodave pozitive dhe negative është i paarsyeshëm, dizajnimi i raportit të sipërfaqes së aktiveve pozitive dhe negative. substancat janë të paarsyeshme dhe dizajni i gjatësisë së gomës është i paarsyeshëm, gjë që mund të sjellë rreziqe të fshehta për sigurinë e baterisë.Përveç kësaj, në procesin e prodhimit të qelizës, disa prodhues të qelizave përpiqen të kursejnë dhe ngjeshin lëndët e para për të kursyer kostot dhe për të përmirësuar performancën, si zvogëlimi i sipërfaqes së diafragmës, zvogëlimi i fletës së bakrit, fletës së aluminit dhe mospërdorimi i valvula për lehtësimin e presionit ose shirit izolues, i cili do të zvogëlojë sigurinë e baterisë.

 

(4) Dendësi energjie shumë e lartë

Aktualisht, tregu është në kërkim të produkteve të baterive me kapacitet më të lartë.Për të rritur konkurrencën e produkteve, prodhuesit vazhdojnë të përmirësojnë vëllimin e energjisë specifike të baterive të litium-jonit, gjë që rrit shumë rrezikun e baterive.


Koha e postimit: Nëntor-06-2022