1. Logavarnarefni raflausnar
Logavarnarefni raflausna eru mjög áhrifarík leið til að draga úr hættu á hitauppstreymi rafgeyma, en þessi logavarnarefni hafa oft alvarleg áhrif á rafefnafræðilega frammistöðu litíumjónarafhlöðu, svo það er erfitt að nota í reynd.Til þess að leysa þetta vandamál mun YuQiao-teymi háskólans í San Diego [1] með aðferð við að pakka hylkjum logavarnarefni DbA (díbensýlamín) sem er geymt í innra hluta örhylkisins, dreift í raflausninni, í venjulegir tímar munu ekki hafa áhrif á frammistöðu litíum jón rafhlöður, en þegar frumurnar eyðileggjast af utanaðkomandi krafti eins og útpressun, þá losna logavarnarefnin í þessum hylkjum, eitra rafhlöðuna og valda því að hún bilar, þar með viðvörun. að hitauppstreymi.Árið 2018 notaði teymi YuQiao [2] ofangreinda tækni aftur og notaði etýlen glýkól og etýlendiamín sem logavarnarefni, sem voru hjúpuð og sett inn í litíumjónarafhlöðuna, sem leiddi til 70% lækkunar á hámarkshita litíumjónarafhlöðunnar á meðan pinnaprófið, sem dregur verulega úr hættu á hitauppstreymi litíumjónarafhlöðunnar.
Aðferðirnar sem nefndar eru hér að ofan eru sjálfseyðandi, sem þýðir að þegar logavarnarefnið hefur verið notað, eyðist öll litíumjónarafhlaðan.Hins vegar þróaði teymi AtsuoYamada við háskólann í Tókýó í Japan [3] logavarnarefni raflausn sem mun ekki hafa áhrif á afköst litíumjónarafhlöðu.Í þessum raflausn var hár styrkur af NaN(SO2F)2(NaFSA)eðaLiN(SO2F)2(LiFSA) notaður sem litíumsalt og algengt logavarnarefni trímetýlfosfat TMP var bætt við raflausnina, sem bætti hitastöðugleikann verulega. af litíum jón rafhlöðu.Það sem meira er, að bæta við logavarnarefni hafði ekki áhrif á hringrásarframmistöðu litíumjónarafhlöðunnar.Hægt er að nota raflausnina í meira en 1000 lotur (1200 C/5 lotur, 95% getu varðveisla).
Logavarnareiginleikar litíumjónarafhlöður með aukefnum er ein af leiðunum til að vara litíumjónarafhlöður við að hitna stjórnlaust.Sumir finna líka nýja leið til að reyna að vara við skammhlaup í litíumjónarafhlöðum af völdum utanaðkomandi krafta frá rótinni, til að ná þeim tilgangi að fjarlægja botninn og koma algjörlega í veg fyrir að hiti komi úr böndunum.Í ljósi mögulegra ofbeldisfullra áhrifa af kraftmiklum litíumjónarafhlöðum í notkun, hannaði GabrielM.Veith frá Oak Ridge National Laboratory í Bandaríkjunum raflausn með þykknunareiginleikum [4].Þessi raflausn nýtir eiginleika vökva sem ekki eru frá Newton.Í eðlilegu ástandi er raflausnin fljótandi.Hins vegar, þegar það stendur frammi fyrir skyndilegu höggi, mun það sýna fast ástand, verða mjög sterkt og getur jafnvel náð skotheldu áhrifum.Frá rótinni varar það við hættunni á hitauppstreymi af völdum skammhlaups í rafhlöðunni þegar kraftlitíumjónarafhlaðan rekst á.
2. Uppbygging rafhlöðu
Næst skulum við skoða hvernig á að setja bremsurnar á hitauppstreymi frá rafhlöðufrumum.Sem stendur hefur vandamálið við hitauppstreymi verið skoðað í byggingarhönnun litíumjónarafhlöðu.Til dæmis er venjulega þrýstiloki í efsta hlífinni á 18650 rafhlöðunni, sem getur tímanlega losað of mikinn þrýsting inni í rafhlöðunni þegar hitauppstreymi flýtur.Í öðru lagi verður jákvæð hitastuðull efni PTC í rafhlöðulokinu.Þegar hitauppstreymishitastigið hækkar mun viðnám PTC efnis aukast verulega til að draga úr straumnum og draga úr hitamyndun.Að auki, við hönnun á uppbyggingu einni rafhlöðunnar ætti einnig að huga að andstæðingur-skammhlaupshönnun milli jákvæðu og neikvæðu pólanna, viðvörun vegna misnotkunar, málmleifar og annarra þátta sem leiða til skammhlaups rafhlöðunnar, sem veldur öryggisslysum.
Þegar önnur hönnun í rafhlöðum, verður að nota því öruggari sem þindið, svo sem sjálfvirkt lokað svitahola þriggja laga samsetts við háan hita þindið, en á undanförnum árum, með því að bæta orkuþéttleika rafhlöðunnar, þunnt þind undir þróun þriggja laga samsett þind hefur smám saman orðið úrelt, skipt út fyrir keramikhúð þindarinnar, keramikhúðun á þindarstuðninginn, draga úr samdrætti þindarinnar við háan hita, bæta hitastöðugleika litíumjónarafhlöðunnar og draga úr hættu á hitauppstreymi litíumjónarafhlöðu.
3. Rafhlöðupakka hitauppstreymi öryggishönnun
Í notkun eru litíumjónarafhlöður oft samsettar úr tugum, hundruðum eða jafnvel þúsundum rafhlöðna í gegnum röð og samhliða tengingu.Til dæmis samanstendur rafhlöðupakkinn Tesla ModelS af meira en 7.000 18650 rafhlöðum.Ef ein af rafhlöðunum missir hitauppstreymi getur það breiðst út í rafhlöðupakkann og valdið alvarlegum afleiðingum.Til dæmis, í janúar 2013, kviknaði í Boeing 787 litíumjónarafhlöðu japansks fyrirtækis í Boston í Bandaríkjunum.Samkvæmt rannsókn samgönguöryggisráðs olli 75Ah fermetra litíumjónarafhlaða í rafhlöðupakkanum hitauppstreymi aðliggjandi rafhlaðna.Eftir atvikið krafðist Boeing þess að allir rafhlöðupakkar væru búnir nýjum ráðstöfunum til að koma í veg fyrir stjórnlausa hitauppstreymi.
Til að koma í veg fyrir að hitauppstreymi dreifist inni í litíumjónarafhlöðum, þróaði AllcellTechnology varmahlaup einangrunarefni PCC fyrir litíumjónarafhlöður byggt á fasabreytingarefnum [5].PCC efni fyllt á milli einliða litíum jón rafhlöðu, ef um er að ræða eðlilega vinnu litíum jón rafhlöðu pakkans, rafhlaða pakki í hita er hægt að fara í gegnum PCC efni fljótt að utan rafhlöðupakkann, þegar hitauppstreymi í litíum jón rafhlöður, PCC efni með innri parafín vax bráðnun þess gleypa mikinn hita, koma í veg fyrir að hitastig rafhlöðunnar hækkar frekar, Þannig viðvörun um hita stjórnlaus í innri dreifingu rafhlöðunnar.Í pinprick prófinu olli hitauppstreymi einnar rafhlöðu í rafhlöðupakka sem samanstendur af 4 og 10 strengjum af 18650 rafhlöðupökkum án þess að nota PCC efni að lokum hitauppstreymi 20 rafhlöðu í rafhlöðupakkanum, en varmahlaup einnar. rafhlaða í rafhlöðupakkanum úr PCC efni olli ekki hitauppstreymi annarra rafhlöðupakka.
Birtingartími: 25-2-2022