ليتيم آئن بيٽرين جي حرارتي ڀڄڻ کي ڪيئن ڪنٽرول ڪجي

1. electrolyte جي شعاع retardant

Electrolyte شعلہ retardants بيٽرين جي حرارتي ڀڄڻ جي خطري کي گهٽائڻ لاء هڪ تمام مؤثر طريقو آهي، پر اهي شعلا retardants اڪثر ڪري ليتيم آئن بيٽرين جي electrochemical ڪارڪردگي تي هڪ سنگين اثر آهي، تنهنڪري ان کي عملي طور استعمال ڪرڻ ڏکيو آهي. ان مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ يونيورسٽي آف ڪيليفورنيا، سين ڊياگو جي YuQiao ٽيم [1] ڪيپسول پيڪنگ جي طريقي سان شعله ريٽارڊنٽ ڊي بي اي (ڊائيبينزائل امين) کي خارج ڪندي جيڪا مائڪرو ڪيپسول جي اندرين حصي ۾ رکيل آهي، اليڪٽرولائيٽ ۾ پکڙيل آهي. عام وقت ۾ ليٿيم آئن بيٽرين جي ڪارڪردگيءَ تي اثر نه پوندو، پر جڏهن سيلز خارجي قوت جي ڪري تباهه ٿي ويندا آهن جيئن ته Extrusion، ته پوءِ انهن ڪيپسولن ۾ موجود شعلا ريٽارڊنٽ خارج ٿي ويندا آهن، بيٽري کي زهر ڏئي ان کي ناڪام بڻائيندي، ان ڪري ان کي خبردار ڪيو ويندو آهي. حرارتي دور ڏانهن. 2018 ۾، YuQiao جي ٽيم [2] مٿين ٽيڪنالاجي کي ٻيهر استعمال ڪيو، ethylene glycol ۽ ethylenediamine کي شعلا retardants طور استعمال ڪيو، جن کي لپيٽيو ويو ۽ ليٿيم آئن بيٽري ۾ داخل ڪيو ويو، نتيجي ۾ ليٿيم آئن بيٽري جي وڌ ۾ وڌ درجه حرارت ۾ 70 سيڪڙو گهٽتائي. پن پن ٽيسٽ، خاص طور تي ليتيم آئن بيٽري جي تھرمل ڪنٽرول جي خطري کي گھٽائڻ.

مٿي ذڪر ڪيل طريقا پاڻ کي تباهه ڪندڙ آهن، جنهن جو مطلب آهي ته هڪ ڀيرو شعاع retardant استعمال ڪيو ويندو آهي، سڄي ليتيم آئن بيٽري تباهه ٿي ويندي. بهرحال، جاپان جي ٽوڪيو يونيورسٽي ۾ AtsuoYamada جي ٽيم [3] هڪ شعلا ريٽارڊنٽ اليڪٽرولائٽ تيار ڪيو جيڪو ليٿيم آئن بيٽرين جي ڪارڪردگي تي اثر انداز نه ٿيندو. هن اليڪٽرولائيٽ ۾، NaN(SO2F)2(NaFSA)ياLiN(SO2F)2(LiFSA) جو هڪ اعلي ڪنسنٽريشن ليتيم لوڻ طور استعمال ڪيو ويو، ۽ هڪ عام شعله retardant trimethyl phosphate TMP اليڪٽرولائيٽ ۾ شامل ڪيو ويو، جنهن خاص طور تي حرارتي استحڪام کي بهتر ڪيو. ليتيم آئن بيٽري جو. وڌيڪ ڇا آهي، شعاع retardant جي اضافي ليتيم آئن بيٽري جي چڪر ڪارڪردگي تي اثر انداز نه ڪيو. اليڪٽرولائٽ 1000 کان وڌيڪ سائيڪلن لاءِ استعمال ٿي سگھي ٿو (1200 سي / 5 چڪر، 95٪ ظرفيت برقرار رکڻ).

additives ذريعي ليتيم آئن بيٽرين جي شعله retardant خاصيتون ليتيم آئن بيٽرين کي خبردار ڪرڻ جو هڪ طريقو آهي ڪنٽرول کان ٻاهر گرمي ڪرڻ لاءِ. ڪجهه ماڻهو هڪ نئون طريقو به ڳوليندا آهن ته جيئن ليٿيم آئن بيٽرين ۾ شارٽ سرڪٽ جي واقعن کي روٽ مان خارجي قوتن جي ڪري خبردار ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي وڃي ته جيئن هيٺان کي هٽائڻ جو مقصد حاصل ڪري سگهجي ۽ مڪمل طور تي ڪنٽرول کان ٻاهر گرمي جي واقعن کي ختم ڪري سگهجي. استعمال ۾ پاور ليٿيم آئن بيٽرين جي ممڪن پرتشدد اثر کي نظر ۾ رکندي، آمريڪا ۾ اوڪ ريج نيشنل ليبارٽري مان GabrielM.Veith هڪ اليڪٽرولائيٽ ٺاهيو جنهن ۾ ٿلهي جي ٿلهي خاصيتن سان گڏ [4]. هي اليڪٽرولائٽ غير نيوٽنين سيال جي ملڪيت کي استعمال ڪري ٿو. عام حالت ۾، اليڪٽرولائٽ مائع آهي. تنهن هوندي، جڏهن اوچتو اثر سان منهن ڏيڻو پوندو، اهو هڪ مضبوط حالت پيش ڪندو، انتهائي مضبوط ٿيندو، ۽ بلٽ پروف جي اثر کي به حاصل ڪري سگهي ٿو. روٽ کان، اهو بيٽري ۾ شارٽ سرڪٽ جي سبب حرارتي ڀڄڻ جي خطري کي خبردار ڪري ٿو جڏهن پاور ليٿيم آئن بيٽري کي ٽڪرائي ٿو.

2. بيٽري جي جوڙجڪ

اڳيون، اچو ته ڏسو ته بيٽري سيلز جي سطح کان حرارتي ڀڄڻ تي برڪس ڪيئن رکڻ لاء. في الحال، ليتيم آئن بيٽرين جي ساخت جي جوڙجڪ ۾ حرارتي ڀڄڻ جو مسئلو سمجهيو ويو آهي. مثال طور، عام طور تي 18650 بيٽري جي مٿين ڍڪ ۾ هڪ پريشر رليف والو هوندو آهي، جيڪو وقت تي بيٽري جي اندر اضافي دٻاءُ کي خارج ڪري سگهي ٿو جڏهن تھرمل رن وي. ٻيو، اتي جي بيٽري جي احاطي ۾ مثبت گرمي پد coefficient مواد PTC ٿيندو. جڏهن گرمي پد جي گرمي پد وڌندي، پي ٽي سي مواد جي مزاحمت خاص طور تي وڌي ويندي ته موجوده کي گهٽائڻ ۽ گرمي جي پيداوار کي گهٽائڻ لاء. ان کان علاوه، هڪ بيٽري جي جوڙجڪ جي جوڙجڪ ۾، مثبت ۽ منفي قطبن جي وچ ۾ مخالف شارٽ سرڪٽ ڊيزائن تي پڻ غور ڪيو وڃي، غلط آپريشن، ڌاتو جي باقيات ۽ ٻين عنصرن جي ڪري خبردار ڪيو وڃي، بيٽري شارٽ سرڪٽ جي نتيجي ۾، حفاظتي حادثن جو سبب بڻائين.

جڏهن بيٽرين ۾ سيڪنڊ ڊيزائن، ڊافرام کي وڌيڪ محفوظ استعمال ڪرڻ گهرجي، جهڙوڪ ڊافراگم کي وڌيڪ گرمي پد تي ٽن پرت جي مجموعي جو خودڪار بند ٿيل سوراخ، پر تازن سالن ۾، بيٽري جي توانائي جي کثافت جي بهتري سان، ٿلهي ڊافرام جي رجحان هيٺ. ٽي-پرت جامع ڊافرام آهستي آهستي ختم ٿي چڪو آهي، ڊافرام جي سيرامڪ ڪوٽنگ طرفان تبديل ڪيو ويو آهي، سيرامڪ ڪوٽنگ ڊافرام جي مدد جي مقصدن لاء، ڊافرام جي ٺهڪندڙ کي گھٽائڻ، تيز گرمي پد تي ڊافرامم جي ٺهڪندڙ کي گھٽائڻ، ليٿيم آئن بيٽري جي حرارتي استحڪام کي بهتر بنائڻ ۽ خطري کي گھٽائڻ. ليتيم آئن بيٽري جو تھرمل ڀڄڻ.

3. بيٽري پيڪ تھرمل حفاظت ڊيزائن

استعمال ۾، ليتيم آئن بيٽريون اڪثر ڪري درجن، سوين يا هزارين بيٽرين مان ٺهيل هونديون آهن سيريز ۽ متوازي ڪنيڪشن ذريعي. مثال طور، Tesla ModelS جو بيٽري پيڪ 7,000 18650 کان وڌيڪ بيٽرين تي مشتمل آھي. جيڪڏهن بيٽرين مان هڪ حرارتي ڪنٽرول وڃائي ٿي، اها بيٽري جي پيڪ ۾ پکڙجي سگهي ٿي ۽ سنگين نتيجا پيدا ڪري ٿي. مثال طور، جنوري 2013 ۾، هڪ جاپاني ڪمپني جي بوئنگ 787 ليٿيم آئن بيٽري کي آمريڪا جي شهر بوسٽن ۾ باهه لڳي وئي. نيشنل ٽرانسپورٽيشن سيفٽي بورڊ جي تحقيق موجب، بيٽري پيڪ ۾ هڪ 75Ah اسڪوائر ليٿيم آئن بيٽري ڀرسان بيٽرين جي تھرمل ڀڄڻ جو سبب بڻي. واقعي کان پوء، بوئنگ جي ضرورت آهي ته سڀني بيٽري پيڪن کي نئين قدمن سان ليس ڪيو وڃي ته جيئن غير ڪنٽرول ٿيل حرارتي پکيڙ کي روڪڻ لاء.

لٿيم آئن بيٽرين جي اندر پکڙجڻ کان حرارتي ڀڄڻ کي روڪڻ لاءِ، AllcellTechnology مرحليوار تبديلي جي مواد جي بنياد تي ليٿيم آئن بيٽرين لاءِ تھرمل رن وي آئسوليشن مواد پي سي سي تيار ڪيو [5]. پي سي سي مواد مونومر ليتيم آئن بيٽري جي وچ ۾ ڀريل، ليتيم آئن بيٽري پيڪ جي عام ڪم جي صورت ۾، بيٽري جو پيڪ گرميءَ ۾ پي سي سي مواد ذريعي بيٽري پيڪ جي ٻاهران جلدي منتقل ٿي سگهي ٿو، جڏهن ليٿيم آئن ۾ حرارتي ڊوڙ بيٽريون، پي سي سي مواد ان جي اندروني پيرافين موم جي پگھلڻ سان تمام گهڻي گرمي جذب ڪري ٿي، بيٽري جي گرمي پد کي اڳتي وڌڻ کان روڪي ٿي، اهڙيءَ طرح خبردار ڪيو وڃي ٿو ته بيٽري پيڪ جي اندروني ڦهلاءَ ۾ ڪنٽرول کان ٻاهر گرميءَ کان ٻاهر. پن پرڪ ٽيسٽ ۾، بيٽري پيڪ ۾ هڪ بيٽري جو 18650 بيٽري پيڪن جي 4 ۽ 10 تارن تي مشتمل آهي، پي سي سي مواد جي استعمال کان سواءِ آخرڪار بيٽري پيڪ ۾ 20 بيٽرين جو تھرمل رن اءِ ٿي ويو، جڏهن ته هڪ بيٽري جو تھرمل رن وي. پي سي سي مواد مان ٺهيل بيٽري پيڪ ۾ بيٽري ٻين بيٽري پيڪن جي حرارتي ڀڄڻ جو سبب نه بڻي.