1. Harshen wuta na electrolyte
Matsalolin wutan lantarki hanya ce mai inganci don rage haɗarin batura masu zafin zafi, amma waɗannan abubuwan kashe wuta galibi suna yin tasiri sosai akan aikin lantarki na batirin lithium ion, don haka yana da wahala a yi amfani da su a aikace. Domin warware wannan matsala, na jami'ar California, San Diego, YuQiao tawagar [1] tare da hanyar capsule marufi zai harshen wuta retardant DbA (dibenzyl amine) adana a cikin ciki na micro capsule, warwatse a cikin electrolyte, a lokutan al'ada ba za su yi tasiri ga aikin batirin lithium ion ba, amma lokacin da sel daga lalacewa ta hanyar ƙarfi na waje kamar extrusion, an sake sakin wutan wuta a cikin waɗannan capsules, yana lalata baturin kuma yana haifar da gazawa, don haka faɗakar da shi. zuwa thermal runaway. A cikin 2018, ƙungiyar YuQiao [2] ta sake yin amfani da fasahar da ke sama, ta yin amfani da ethylene glycol da ethylenediamine azaman masu kare wuta, waɗanda aka lulluɓe kuma an saka su cikin baturin lithium ion, wanda ya haifar da raguwar 70% a matsakaicin matsakaicin zafin batirin lithium ion. gwajin fil fil, yana rage haɗarin kula da yanayin zafi na baturin lithium ion.
Hanyoyin da aka ambata a sama suna lalata kansu, wanda ke nufin cewa da zarar an yi amfani da wutar lantarki, batirin lithium-ion zai lalace. Koyaya, ƙungiyar AtsuoYamada a jami'ar Tokyo a Japan [3] sun ƙera wutar lantarki mai hana wuta wanda ba zai tasiri aikin batir lithium-ion ba. A cikin wannan electrolyte, an yi amfani da babban taro na NaN (SO2F) 2 (NaFSA) koLiN (SO2F) 2 (LiFSA) a matsayin gishiri na lithium, kuma an kara daɗaɗɗen harshen wuta na yau da kullum trimethyl phosphate TMP zuwa electrolyte, wanda ya inganta ingantaccen yanayin zafi. batirin lithium ion. Menene ƙari, ƙari na riƙewar harshen wuta bai shafi aikin sake zagayowar batirin lithium ion ba. Ana iya amfani da electrolyte fiye da 1000 hawan keke (1200 C / 5 hawan keke, 95% iya aiki riƙe).
Halayen kashe wuta na batirin lithium ion ta hanyar abubuwan da ake buƙata shine ɗayan hanyoyin faɗakar da batirin lithium ion don zafi daga sarrafawa. Wasu kuma sun sami wata sabuwar hanya ta ƙoƙarin faɗakar da abin da ke faruwa na gajeriyar da'ira a cikin batir lithium ion da ƙarfin waje ke haifarwa daga tushen, ta yadda za a cimma manufar cire ƙasa gaba ɗaya da kawar da faruwar zafi ba tare da kulawa ba. Dangane da yuwuwar tasirin tashin hankali na batir lithium ion mai ƙarfi da ake amfani da su, GabrielM.Veith daga dakin gwaje-gwaje na ƙasa na Oak Ridge a Amurka ya tsara na'urar lantarki mai kauri mai ƙarfi [4]. Wannan electrolyte yana amfani da kaddarorin ruwan da ba na Newtonian ba. A cikin yanayin al'ada, electrolyte ruwa ne. Duk da haka, lokacin da aka fuskanci tasirin kwatsam, zai gabatar da yanayi mai ƙarfi, ya zama mai ƙarfi sosai, har ma zai iya cimma tasirin harsashi. Daga tushen, yana faɗakar da haɗarin guduwar thermal da ke haifar da gajeriyar kewayawa a cikin baturi lokacin da batirin lithium ion baturi ya yi karo.
2. Tsarin baturi
Na gaba, bari mu kalli yadda ake sanya birki a kan guduwar thermal daga matakin ƙwayoyin baturi. A halin yanzu, an yi la'akari da matsalar runaway thermal a cikin tsarin ƙirar batir lithium ion. Misali, yawanci akwai bawul ɗin taimako na matsa lamba a saman murfin baturin 18650, wanda zai iya sakin matsananciyar matsatsi a kan baturin lokacin da zafin zafi ya gudu. Na biyu, za a sami ingantacciyar ma'aunin zafin jiki na PTC a cikin murfin baturi. Lokacin da zafin jiki na thermal runaway ya tashi, juriya na kayan PTC zai karu sosai don rage halin yanzu da rage yawan zafin jiki. Bugu da kari, a cikin zane na tsarin na baturi guda ya kamata kuma la'akari da anti-short-circuit zane tsakanin tabbatacce da kuma korau sanduna, faɗakarwa saboda rashin aiki, ragowar karfe da sauran abubuwan da ke haifar da gajeriyar kewayawar baturi, haifar da haɗari na aminci.
A lokacin da na biyu zane a cikin batura, dole ne a yi amfani da mafi amintacce diaphragm, kamar atomatik rufaffiyar pore na uku-Layer composite a high zafin jiki da diaphragm, amma a cikin 'yan shekarun nan, tare da inganta da baturi yawan makamashi, bakin ciki diaphragm karkashin Trend na Diaphragm mai nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i) wanda aka maye gurbinsu da yumbu mai rufi na diaphragm. thermal runaway na lithium ion baturi.
3. Baturi fakitin thermal aminci zane
A cikin amfani, batir lithium ion galibi ana haɗa su da yawa, ɗaruruwa ko ma dubban batura ta hanyar jeri da haɗin kai. Misali, fakitin baturi na Tesla ModelS ya ƙunshi fiye da batura 7,000 18650. Idan ɗayan baturan ya rasa ikon sarrafa zafi, yana iya yaɗuwa a cikin fakitin baturin kuma ya haifar da mummunan sakamako. Alal misali, a watan Janairun 2013, batir lithium ion na wani kamfanin Japan Boeing 787 ya kama wuta a birnin Boston na Amurka. Dangane da binciken Hukumar Kula da Sufuri ta Kasa, batirin lithium ion mai murabba'in 75Ah a cikin fakitin baturin ya haifar da guduwar batura da ke kusa da su. Bayan faruwar lamarin, Boeing ya bukaci a samar da dukkan fakitin baturi tare da sabbin matakan hana yaduwar zafin da ba a sarrafa ba.
Don hana guduwar thermal daga yaɗuwa a cikin batir lithium ion, AllcellTechnology ya haɓaka kayan keɓewar thermal runaway PCC don batirin lithium ion dangane da kayan canjin lokaci [5]. Kayan PCC da aka cika tsakanin batirin lithium ion monomer, a cikin yanayin aikin al'ada na fakitin baturin lithium ion, fakitin baturi a cikin zafi ana iya wucewa ta cikin kayan PCC da sauri zuwa waje na fakitin baturi, lokacin da thermal gudu a cikin lithium ion. batura, kayan PCC ta narkewar paraffin kakin sa na ciki yana ɗaukar zafi mai yawa, yana hana zafin baturi gaba, Don haka faɗakarwa don zafi daga sarrafawa a cikin fakitin baturi na ciki. A cikin gwajin pinprick, guduwar zafi na baturi ɗaya a cikin fakitin baturi mai kunshe da igiyoyi 4 da 10 na fakitin baturi 18650 ba tare da yin amfani da kayan PCC ba daga ƙarshe ya haifar da guduwar batura 20 a cikin fakitin baturi, yayin da zafin zafi na ɗaya. baturi a cikin fakitin baturi da aka yi da kayan PCC bai haifar da guduwar zafi na wasu fakitin baturi ba.
Lokacin aikawa: Fabrairu-25-2022