Jaká jsou opatření k prevenci výbuchu 4s lipo baterie?

Bezpečnost 4s lipo baterie je složitý a komplexní problém. Největším skrytým nebezpečím bezpečnosti 4s lipo baterie je náhodný vnitřní zkrat 4s lipo baterie, který vede k selhání na místě a tepelnému úniku. Proto je vývoj a použití materiálů s vysokou tepelnou stabilitou základní cestou a směrem úsilí ke zlepšení bezpečnostních vlastností 4s lipo baterie v budoucnu. Dále vám profesionální dodavatel 4s lipo baterií CNHL podrobně představí několik opatření k prevenci výbuchu 4s lipo baterie.

1. Zlepšit tepelnou stabilitu materiálu 4s lipo baterie

Materiály katody mohou zlepšit tepelnou stabilitu katodových materiálů optimalizací podmínek syntézy, zlepšením metod syntézy a syntézou materiálů s dobrou tepelnou stabilitou; nebo použitím kompozitní technologie (například technologie dopování) a technologie povrchového potahování (například technologie potahování).
Tepelná stabilita materiálu záporné elektrody souvisí s typem materiálu záporné elektrody, velikostí částic materiálu a stabilitou SEI filmu vytvořeného zápornou elektrodou. Pokud jsou částice vyrobeny do záporné elektrody podle určitého poměru, lze dosáhnout cíle rozšíření kontaktní plochy mezi částicemi, snížení impedance elektrody, zvýšení kapacity elektrody a snížení možnosti precipitace aktivního kovového lithia.

Kvalita tvorby SEI filmu přímo ovlivňuje nabíjecí a vybíjecí výkon a bezpečnost 4s lipo baterie. Slabá oxidace povrchu uhlíkových materiálů, nebo redukce, doping, povrchová úprava uhlíkových materiálů a použití kulovitých nebo vláknitých uhlíkových materiálů pomáhají zlepšit kvalitu SEI filmu.
Stabilita elektrolytu souvisí s typem lithné soli a rozpouštědla. Tepelnou stabilitu 4s lipo baterie lze zlepšit použitím lithné soli s dobrou tepelnou stabilitou a rozpouštědla s širokým potenciálním stabilním oknem. Přidání některých rozpouštědel s vysokým bodem varu, vysokým bodem vzplanutí a nehořlavých rozpouštědel do elektrolytu může zlepšit bezpečnost 4s lipo baterie.
Typ a množství vodivého činidla a pojiva také ovlivňují tepelnou stabilitu 4s lipo baterie. Pojivo a lithium při vysoké teplotě reagují a uvolňují hodně tepla. Různá pojiva mají různé kalorické hodnoty a kalorická hodnota PVDF je téměř nulová. Dvojnásobek fluorového pojiva, nahrazení PVDF pojivem bez fluoru může zlepšit tepelnou stabilitu 4s lipo baterie.

2. Zlepšit schopnost ochrany proti přebíjení 4s lipo baterie

Aby se zabránilo přebíjení 4s lipo baterie, obvykle se používá speciální nabíjecí obvod k řízení nabíjecího a vybíjecího procesu 4s lipo baterie, nebo je na jednotlivou 4s lipo baterii instalován bezpečnostní ventil, který poskytuje vyšší stupeň ochrany proti přebíjení; za druhé lze také použít kladný teplotní koeficientový rezistor (PTC), jehož mechanismus spočívá v tom, že když se 4s lipo baterie přehřívá kvůli přebíjení, zvyšuje se vnitřní odpor 4s lipo baterie, čímž se omezuje proud přebíjení; lze také použít speciální membránu, která při abnormální teplotě 4s lipo baterie způsobí smrštění a zablokování pórů membrány, čímž se zabrání migraci a přebíjení 4s lipo baterie.

3. Zabránit zkratu 4s lipo baterie

Pro membránu je porozita přibližně 40 % a rozložení je rovnoměrné. Membrána s velikostí pórů 10 nm může zabránit pohybu malých částic kladných a záporných elektrod, čímž zlepšuje bezpečnost 4s lipo baterie;
Izolační napětí separátoru je přímo spojeno s kontaktem mezi kladnou a zápornou elektrodou. Izolační napětí separátoru závisí na materiálu a struktuře separátoru a podmínkách montáže 4s lipo baterie.
Použití kompozitních separátorů (jako PP/PE/PP) s velkým rozdílem mezi teplotou tepelného uzávěru a teplotou tání může zabránit tepelnému úniku 4s lipo baterie.

Povrch separátoru je potažen keramickou vrstvou pro zlepšení teplotní odolnosti separátoru. Použití PE s nízkým bodem tání (125℃) k uzavření pórů při nižší teplotě, PP (155℃) může udržet tvar a mechanickou pevnost membrány, zabránit kontaktu mezi kladnou a zápornou elektrodou a zajistit bezpečnost 4s lipo baterie.
Je známo, že grafitová záporná elektroda nahrazuje kovovou lithium zápornou elektrodu, takže usazování a rozpouštění lithia na povrchu záporné elektrody během nabíjecího a vybíjecího procesu se stává interkalací a extrakcí lithia v uhlíkových částicích, což zabraňuje tvorbě lithium dendritů.

To však neznamená, že bezpečnost 4s lipo baterie byla vyřešena. Během nabíjecího procesu 4s lipo baterie, pokud je kapacita kladné elektrody příliš velká, bude se na povrchu záporné elektrody usazovat kovové lithium, kapacita záporné elektrody je příliš vysoká a dochází k vážné ztrátě kapacity 4s lipo baterie.
Tloušťka povlaku a jeho rovnoměrnost také ovlivňují interkalaci a deinterkalaci v aktivním materiálu. Například povrchová hustota záporné elektrody je silná a nerovnoměrná, takže velikost polarizace je během nabíjecího procesu různá na různých místech a kovové lithium se může lokálně usazovat na povrchu záporné elektrody.
Nesprávné podmínky použití mohou také způsobit zkrat 4s lipo baterie. Při nízkých teplotách je rychlost usazování větší než rychlost vkládání, což vede k usazování kovového lithia na povrchu elektrody a způsobuje zkrat. Proto je klíčem k prevenci tvorby lithium dendritů kontrola poměru kladných a záporných materiálů a zlepšení rovnoměrnosti nanášení povlaku.

Kromě toho může krystalizace pojiva a tvorba měděných dendritů také způsobit vnitřní zkrat v 4s lipo baterii. Při procesu nanášení povlaku jsou všechny rozpouštědla v suspenzi odstraněny nanášením, sušením a ohřevem. Pokud je teplota ohřevu příliš vysoká, může dojít ke krystalizaci pojiva, což způsobí odlupování aktivního materiálu a zkrat uvnitř 4s lipo baterie.
Při podmínkách nadměrného vybití, když je 4s lipo baterie vybitá na 1-2V, začne měděná fólie jako sběrač proudu záporné elektrody rozpouštět a usazovat se na kladné elektrodě. Dochází k vnitřnímu zkratu lipo baterie.
Výše uvedený obsah vám dnes přinášejí výrobci CNHL lithium 4s lipo baterií. Doufám, že vám tento obsah pomůže lépe pochopit opatření k prevenci výbuchu 4s lipo baterie, abyste mohli 4s lipo baterii bezpečně používat.
Více informací o lithium bateriích naleznete níže:
Podrobný popis katodového materiálu 6s lipo baterie
Řídicí systém baterie Lipo 3s a jeho nezbytnost