1. ຕ້ານ flame ຂອງ electrolyte
Electrolyte flame retardants ເປັນວິທີການປະສິດທິພາບຫຼາຍເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງ runaway ຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟ, ແຕ່ການຕ້ານ flame ເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະມີຜົນກະທົບຮ້າຍແຮງຕໍ່ປະສິດທິພາບ electrochemical ຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ion, ສະນັ້ນມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະນໍາໃຊ້ໃນການປະຕິບັດ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ຂອງມະຫາວິທະຍາໄລຄາລິຟໍເນຍ, San Diego, ທີມງານ YuQiao [1] ດ້ວຍວິທີການຫຸ້ມຫໍ່ແຄບຊູນຈະ flame retardant DbA (dibenzyl amine) ເກັບຮັກສາໄວ້ໃນພາຍໃນຂອງແຄບຊູນ micro, ກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນ electrolyte, ໃນ. ເວລາປົກກະຕິຈະບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງແບດເຕີລີ່ lithium ion ປາກົດ, ແຕ່ໃນເວລາທີ່ຈຸລັງຈາກການຖືກທໍາລາຍໂດຍຜົນບັງຄັບໃຊ້ພາຍນອກເຊັ່ນ extrusion, flame ໄດ້. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ສານຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະໃນແຄບຊູນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາ, ເປັນພິດຂອງຫມໍ້ໄຟແລະເຮັດໃຫ້ມັນລົ້ມເຫລວ, ດັ່ງນັ້ນການເຕືອນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ runaway. ໃນປີ 2018, ທີມງານຂອງ YuQiao [2] ໄດ້ນໍາໃຊ້ເທກໂນໂລຍີຂ້າງເທິງອີກເທື່ອຫນຶ່ງ, ການນໍາໃຊ້ ethylene glycol ແລະ ethylenediamine ເປັນ retardant flame, ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ແລະໃສ່ເຂົ້າໄປໃນຫມໍ້ໄຟ lithium ion, ຜົນອອກມາໃນການຫຼຸດລົງ 70% ໃນອຸນຫະພູມສູງສຸດຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ion ໃນລະຫວ່າງການ. ການທົດສອບ pin pin, ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຄວາມສ່ຽງຂອງການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ion ໄດ້.
ວິທີການທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນການທໍາລາຍຕົນເອງ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າເມື່ອການຕ້ານ flame ຖືກນໍາໃຊ້, ຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ທັງຫມົດຈະຖືກທໍາລາຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ທີມງານຂອງ AtsuoYamada ຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລໂຕກຽວໃນປະເທດຍີ່ປຸ່ນ [3] ໄດ້ພັດທະນາ electrolyte ຕ້ານ flame ທີ່ຈະບໍ່ມີຜົນກະທົບປະສິດທິພາບຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion. ໃນ electrolyte ນີ້, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງຂອງ NaN(SO2F)2(NaFSA)orLiN(SO2F)2(LiFSA) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເກືອ lithium, ແລະ TMP trimethyl phosphate ຕ້ານ flame ທົ່ວໄປໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ electrolyte, ເຊິ່ງປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ion. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການເພີ່ມສານຕ້ານໄຟບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດວົງຈອນຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ion. electrolyte ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 1000 ຮອບວຽນ (1200 C / 5 ຮອບ, ການຮັກສາຄວາມອາດສາມາດ 95%).
ຄຸນລັກສະນະຕ້ານໄຟຂອງແບດເຕີລີ່ lithium ion ຜ່ານສານເສີມແມ່ນວິທີຫນຶ່ງທີ່ຈະເຕືອນຫມໍ້ໄຟ lithium ion ຄວາມຮ້ອນອອກຈາກການຄວບຄຸມ. ບາງຄົນຍັງຊອກຫາວິທີໃຫມ່ເພື່ອພະຍາຍາມເຕືອນການປະກົດຕົວຂອງວົງຈອນສັ້ນໃນຫມໍ້ໄຟ lithium ion ທີ່ເກີດຈາກກໍາລັງພາຍນອກຈາກຮາກ, ເພື່ອບັນລຸຈຸດປະສົງຂອງການຖອນດ້ານລຸ່ມແລະກໍາຈັດການເກີດຂື້ນຂອງຄວາມຮ້ອນອອກຈາກການຄວບຄຸມຢ່າງສົມບູນ. ໃນທັດສະນະຂອງຜົນກະທົບທີ່ຮຸນແຮງທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງແບດເຕີລີ່ lithium ion ທີ່ໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້, GabrielM.Veith ຈາກຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Oak Ridge ໃນສະຫະລັດໄດ້ອອກແບບ electrolyte ທີ່ມີຄຸນສົມບັດ shear thickening [4]. electrolyte ນີ້ໃຊ້ຄຸນສົມບັດຂອງນ້ໍາທີ່ບໍ່ແມ່ນ Newtonian. ໃນສະພາບປົກກະຕິ, electrolyte ແມ່ນຂອງແຫຼວ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ປະເຊີນຫນ້າກັບຜົນກະທົບກະທັນຫັນ, ມັນຈະນໍາສະເຫນີລັດແຂງ, ກາຍເປັນທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າສາມາດບັນລຸຜົນກະທົບຂອງລູກປືນ. ຈາກຮາກ, ມັນແຈ້ງເຕືອນຄວາມສ່ຽງຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກວົງຈອນສັ້ນໃນຫມໍ້ໄຟໃນເວລາທີ່ພະລັງງານຫມໍ້ໄຟ lithium ion colliders.
2. ໂຄງສ້າງຫມໍ້ໄຟ
ຕໍ່ໄປ, ໃຫ້ເບິ່ງວິທີການໃສ່ເບກຢູ່ໃນຄວາມຮ້ອນອອກຈາກລະດັບຂອງຈຸລັງຫມໍ້ໄຟ. ໃນປັດຈຸບັນ, ບັນຫາຂອງການລະບາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາໃນການອອກແບບໂຄງສ້າງຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ion. ຕົວຢ່າງ, ປົກກະຕິແລ້ວມີປ່ຽງລະບາຍຄວາມກົດດັນຢູ່ໃນຝາປິດດ້ານເທິງຂອງຫມໍ້ໄຟ 18650, ເຊິ່ງສາມາດປ່ອຍຄວາມກົດດັນຫຼາຍເກີນໄປພາຍໃນຫມໍ້ໄຟໃຫ້ທັນເວລາໃນເວລາທີ່ຄວາມຮ້ອນ. ອັນທີສອງ, ຈະມີຕົວຄູນອຸນຫະພູມບວກ PTC ຢູ່ໃນຝາປິດຫມໍ້ໄຟ. ໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມ runaway ຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງວັດສະດຸ PTC ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການປະຈຸບັນແລະຫຼຸດຜ່ອນການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນການອອກແບບໂຄງສ້າງຂອງແບດເຕີຣີ້ດຽວກໍ່ຄວນພິຈາລະນາການອອກແບບຕ້ານການວົງຈອນສັ້ນລະຫວ່າງເສົາບວກແລະລົບ, ເຕືອນໄພຍ້ອນການເຮັດວຽກຜິດພາດ, ໂລຫະຕົກຄ້າງແລະປັດໃຈອື່ນໆເຮັດໃຫ້ຫມໍ້ໄຟສັ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດອຸປະຕິເຫດດ້ານຄວາມປອດໄພ.
ໃນເວລາທີ່ການອອກແບບຄັ້ງທີສອງໃນຫມໍ້ໄຟ, ຈະຕ້ອງໃຊ້ diaphragm ທີ່ປອດໄພກວ່າ, ເຊັ່ນ: pore ປິດອັດຕະໂນມັດຂອງສາມຊັ້ນ composite ໃນອຸນຫະພູມສູງ diaphragm, ແຕ່ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ດ້ວຍການປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຫມໍ້ໄຟ, diaphragm ບາງພາຍໃຕ້ແນວໂນ້ມຂອງ. ຝາອັດປາກມົດລູກສາມຊັ້ນໄດ້ຄ່ອຍໆລ້າສະໄຫມ, ແທນທີ່ດ້ວຍການເຄືອບເຊລາມິກຂອງ diaphragm, ການເຄືອບເຊລາມິກກັບ. ຈຸດປະສົງສະຫນັບສະຫນູນ diaphragm, ຫຼຸດຜ່ອນການຫົດຕົວຂອງ diaphragm ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ການປັບປຸງຄວາມສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນຂອງ lithium ion ຫມໍ້ໄຟແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການ runaway ຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ion.
3. ການອອກແບບຄວາມປອດໄພຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ
ໃນການນໍາໃຊ້, ຫມໍ້ໄຟ lithium ion ມັກຈະປະກອບດ້ວຍອາຍແກັສ, ຫຼາຍຮ້ອຍຫຼືແມ້ກະທັ້ງພັນຂອງແບດເຕີລີ່ໂດຍຜ່ານສາຍແລະການເຊື່ອມຕໍ່ຂະຫນານ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຊຸດຫມໍ້ໄຟຂອງ Tesla ModelS ປະກອບດ້ວຍຫຼາຍກ່ວາ 7,000 18650 ຫມໍ້ໄຟ. ຖ້າແບດເຕີລີ່ຫນຶ່ງສູນເສຍການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ, ມັນອາດຈະແຜ່ລາມຢູ່ໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟແລະເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນສະທ້ອນທີ່ຮ້າຍແຮງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ໃນເດືອນມັງກອນ 2013, ບໍລິສັດຍີ່ປຸ່ນ Boeing 787 ຫມໍ້ໄຟ lithium ion ໄດ້ເກີດໄຟໄຫມ້ໃນ Boston, ສະຫະລັດ. ອີງຕາມການສືບສວນຂອງຄະນະກໍາມະການຄວາມປອດໄພການຂົນສົ່ງແຫ່ງຊາດ, ເປັນ 75Ah square lithium ion ຫມໍ້ໄຟໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ. ຫຼັງຈາກເຫດການດັ່ງກ່າວ, ບໍລິສັດ Boeing ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ແບັດເຕີລີທັງໝົດມີອຸປະກອນໃໝ່ເພື່ອປ້ອງກັນການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້.
ເພື່ອປ້ອງກັນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຈາກການແຜ່ລາມພາຍໃນຫມໍ້ໄຟ lithium ion, AllcellTechnology ພັດທະນາອຸປະກອນການແຍກຄວາມຮ້ອນຂອງ runaway PCC ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium ion ໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸການປ່ຽນແປງໄລຍະ [5]. ວັດສະດຸ PCC ເຕັມໄປລະຫວ່າງຫມໍ້ໄຟ lithium ion monomer, ໃນກໍລະນີຂອງການເຮັດວຽກປົກກະຕິຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ lithium ion, ຊຸດຫມໍ້ໄຟໃນຄວາມຮ້ອນສາມາດສົ່ງຜ່ານວັດສະດຸ PCC ຢ່າງໄວວາໄປຂ້າງນອກຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ, ໃນເວລາທີ່ຄວາມຮ້ອນ runaway ໃນ lithium ion. ຫມໍ້ໄຟ, ວັດສະດຸ PCC ໂດຍການລະລາຍຂີ້ເຜີ້ງ paraffin ພາຍໃນຂອງຕົນດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນຫຼາຍ, ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ອຸນຫະພູມຫມໍ້ໄຟເພີ່ມຂຶ້ນຕື່ມອີກ, ດັ່ງນັ້ນການເຕືອນຄວາມຮ້ອນອອກຈາກການຄວບຄຸມໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟພາຍໃນ. ການແຜ່ກະຈາຍ. ໃນການທົດສອບ pinprick, runaway ຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟຫນຶ່ງໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟປະກອບດ້ວຍ 4 ແລະ 10 ສາຍຂອງ 18650 ຊຸດຫມໍ້ໄຟ 18650 ໂດຍບໍ່ມີການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນການ PCC ໃນທີ່ສຸດເຮັດໃຫ້ການ runaway ຄວາມຮ້ອນຂອງ 20 ຫມໍ້ໄຟໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟ, ໃນຂະນະທີ່ runaway ຄວາມຮ້ອນຂອງຫນຶ່ງ. ແບດເຕີຣີໃນຊຸດຫມໍ້ໄຟທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸ PCC ບໍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນຂອງຊຸດຫມໍ້ໄຟອື່ນໆ.
ເວລາປະກາດ: 25-25-2022