Was sind die Maßnahmen, um die Explosion der 4s-Lipo-Batterie zu verhindern?

Die Sicherheit von 4s-Lipo-Akkus ist ein komplexes und umfassendes Problem. Die größte versteckte Gefahr in der Sicherheit des 4s-Lipo-Akkus ist der zufällige interne Kurzschluss des 4s-Lipo-Akkus, der zu einem Ausfall vor Ort und einem thermischen Durchgehen führt. Daher ist die Entwicklung und Verwendung von Materialien mit hoher thermischer Stabilität der grundlegende Weg und die Richtung der Bemühungen, die Sicherheitsleistung von 4s-Lipo-Batterien in Zukunft zu verbessern. Als nächstes wird Ihnen der professionelle Anbieter von 4s-Lipo-Batterien CNHL einige Maßnahmen vorstellen, um die Explosion von 4s-Lipo-Batterien zu verhindern.

1. Verbessern Sie die thermische Stabilität des 4s-Lipo-Batteriematerials

Kathodenmaterialien können die thermische Stabilität von Kathodenmaterialien verbessern, indem sie Synthesebedingungen optimieren, Syntheseverfahren verbessern und Materialien mit guter thermischer Stabilität synthetisieren; oder unter Verwendung von Verbundtechnologie (z. B. Dotierungstechnologie) und Oberflächenbeschichtungstechnologie (z. B. Beschichtungstechnologie).
Die thermische Stabilität des Negativelektrodenmaterials hängt mit der Art des Negativelektrodenmaterials, der Größe der Materialpartikel und der Stabilität des SEI-Films zusammen, der durch die Negativelektrode gebildet wird. Wenn die Partikel entsprechend einem bestimmten Anteil zu einer negativen Elektrode verarbeitet werden, kann der Zweck des Erweiterns der Kontaktfläche zwischen den Partikeln, des Reduzierens der Elektrodenimpedanz, des Erhöhens der Elektrodenkapazität und des Reduzierens der Möglichkeit einer Ausfällung des aktiven Lithiummetalls erreicht werden.

Die Qualität der SEI-Filmbildung wirkt sich direkt auf die Lade- und Entladeleistung und die Sicherheit der 4s-Lipo-Batterie aus. Schwache Oxidation der Oberfläche von Kohlenstoffmaterialien oder Reduktion, Dotierung, Oberflächenmodifizierung von Kohlenstoffmaterialien und die Verwendung von kugelförmigen oder faserigen Kohlenstoffmaterialien helfen bei der Verbesserung der SEI-Filmqualität.
Die Stabilität des Elektrolyten hängt von der Art des Lithiumsalzes und des Lösungsmittels ab. Die thermische Stabilität der 4s-Lipo-Batterie kann durch die Verwendung eines Lithiumsalzes mit guter thermischer Stabilität und eines Lösungsmittels mit einem breiten potenziellen Stabilitätsfenster verbessert werden. Das Hinzufügen von etwas hohem Siedepunkt, hohem Flammpunkt und nicht brennbaren Lösungsmitteln zum Elektrolyten kann die Sicherheit der 4s-Lipo-Batterie verbessern.
Art und Menge von Leit- und Binder beeinflussen auch die thermische Stabilität des 4s-Lipo-Akkus. Das Bindemittel und Lithium reagieren bei hoher Temperatur, um viel Wärme zu erzeugen. Verschiedene Bindemittel haben unterschiedliche Heizwerte, und der Heizwert von PVDF ist fast Null. 2-mal Fluorbinder, PVDF durch fluorfreien Binder ersetzen, kann die thermische Stabilität der 4s-Lipo-Batterie verbessern.

2. Verbessern Sie die Überladeschutzfunktion der 4s-Lipo-Batterie

Um zu verhindern, dass der 4s-Lipo-Akku überladen wird, wird normalerweise eine eigene Ladeschaltung verwendet, um den Lade- und Entladevorgang des 4s-Lipo-Akkus zu steuern, oder es wird ein Sicherheitsventil an einem einzelnen 4s-Lipo-Akku installiert, um ein höheres Maß an Überladung zu gewährleisten Überladeschutz; Zweitens kann auch eine positive Temperatur verwendet werden Koeffizientenwiderstand (PTC), dessen Mechanismus darin besteht, dass, wenn sich die 4s-Lipo-Batterie aufgrund von Überladung erwärmt, der Innenwiderstand der 4s-Lipo-Batterie erhöht wird, wodurch der Überladestrom begrenzt wird; ein spezielles Diaphragma kann auch verwendet werden, wenn der 4s-Lipo-Akku anormal ist. Wenn die Temperatur des Diaphragmas zu hoch ist, schrumpfen und verstopfen die Poren des Diaphragmas, wodurch die Migration und das Überladen des 4s-Lipo-Akkus verhindert werden.

3. Verhindern Sie einen Kurzschluss der 4s-Lipo-Batterie

Für das Diaphragma beträgt die Porosität etwa 40 % und die Verteilung ist gleichmäßig. Das Diaphragma mit einer Porengröße von 10 nm kann die Bewegung kleiner Partikel positiver und negativer Elektroden verhindern und dadurch die Sicherheit der 4s-Lipo-Batterie verbessern;
Die Isolationsspannung des Separators steht in direktem Zusammenhang mit dem Kontakt zwischen positiver und negativer Elektrode. Die Isolationsspannung des Separators ist abhängig vom Material und Aufbau des Separators und den Einbaubedingungen der 4s Lipo Batterie.
Die Verwendung von Verbundseparatoren (wie PP/PE/PP) mit einem großen Unterschied zwischen thermischer Verschlusstemperatur und Schmelztemperatur kann ein thermisches Durchgehen von 4s-Lipo-Batterien verhindern.

Die Oberfläche des Separators ist mit einer Keramikschicht beschichtet, um die Temperaturbeständigkeit des Separators zu verbessern. Durch die Verwendung von PE mit niedrigem Schmelzpunkt (125 ℃) zum Schließen der Poren bei niedrigeren Temperaturen kann PP (155 ℃) die Form und mechanische Festigkeit des Diaphragmas beibehalten, den Kontakt zwischen der positiven und der negativen Elektrode verhindern und die Sicherheit der 4s gewährleisten Lipo-Akku.
Es ist allgemein bekannt, dass die negative Elektrode aus Graphit verwendet wird, um die negative Elektrode aus metallischem Lithium zu ersetzen, so dass die Abscheidung und Auflösung von Lithium auf der Oberfläche der negativen Elektrode während des Lade- und Entladevorgangs zur Einlagerung und Extraktion von Lithium im Kohlenstoff wird Partikeln, was die Bildung von Lithiumdendriten verhindert.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Sicherheit des 4s-Lipo-Akkus gelöst ist. Wenn während des Ladevorgangs der 4s-Lipo-Batterie die Kapazität der positiven Elektrode zu groß ist, wird metallisches Lithium auf der Oberfläche der negativen Elektrode abgelagert, die Kapazität der negativen Elektrode ist zu groß und der Kapazitätsverlust der 4s-Lipo-Batterie ist schwerwiegend.
Auch die Schichtdicke und deren Gleichmäßigkeit beeinflussen die Ein- und Auslagerung im Aktivmaterial. Beispielsweise ist die Oberflächendichte der negativen Elektrode dick und ungleichmäßig, sodass die Polarisationsgröße während des Ladevorgangs überall unterschiedlich ist und metallisches Lithium lokal auf der Oberfläche der negativen Elektrode abgeschieden werden kann.
Darüber hinaus können auch unsachgemäße Einsatzbedingungen einen Kurzschluss des 4s-Lipo-Akkus verursachen. Unter niedrigen Temperaturbedingungen ist die Abscheidungsrate größer als die Einfügungsrate, was zur Abscheidung von metallischem Lithium auf der Elektrodenoberfläche führt und einen Kurzschluss verursacht. Daher sind die Kontrolle des Verhältnisses von positiven und negativen Materialien und die Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Beschichtung der Schlüssel zur Verhinderung der Bildung von Lithiumdendriten.

Außerdem kann es durch die Kristallisation des Binders und die Bildung von Kupferdendriten auch zu internen Kurzschlüssen im 4s Lipo Akku kommen. Beim Beschichtungsverfahren wird das gesamte Lösungsmittel in der Aufschlämmung durch Beschichten, Brennen und Erhitzen entfernt. Wenn die Heiztemperatur zu hoch ist, kann auch der Binder kristallisieren, was dazu führt, dass sich das aktive Material ablöst und das Innere der 4s-Lipo-Batterie kurzschließt.
Unter Überentladungsbedingungen, wenn die 4s-Lipo-Batterie auf 1-2 V überentladen wird, beginnt sich die Kupferfolie als Stromkollektor der negativen Elektrode aufzulösen und auf der positiven Elektrode auszufallen. Interner Kurzschluss der Lipo-Batterie.
Das Obige ist der gesamte Inhalt, der Ihnen heute von den Herstellern von CNHL-Lithium-4s-Lipo-Batterien zur Verfügung gestellt wird. Ich hoffe, der obige Inhalt kann Ihnen helfen, die Maßnahmen zur Verhinderung der Explosion von 4s-Lipo-Akkus besser zu verstehen, damit Sie 4s-Lipo-Akkus sicher verwenden können.
Weitere Informationen zu Lithium-Batterien finden Sie unten:
Detaillierte Erklärung des Kathodenmaterials der 6s-Lipo-Batterie
Lipo Battery 3s Management System und seine Notwendigkeit