¿Cuáles son las medidas para prevenir la explosión de una batería lipo 4s?

La seguridad de la batería lipo 4s es un problema complejo y completo. El mayor peligro oculto en la seguridad de la batería lipo 4s es el cortocircuito interno aleatorio de la batería lipo 4s, que resulta en una falla in situ y una fuga térmica. Por lo tanto, el desarrollo y uso de materiales con alta estabilidad térmica es la forma fundamental y la dirección de los esfuerzos para mejorar el rendimiento de seguridad de la batería lipo 4s en el futuro. A continuación, el proveedor profesional de baterías lipo 4s CNHL le presentará en detalle varias medidas para prevenir la explosión de la batería lipo 4s.

1. Mejorar la estabilidad térmica del material de la batería lipo 4s

Los materiales del cátodo pueden mejorar la estabilidad térmica de los materiales del cátodo optimizando las condiciones de síntesis, mejorando los métodos de síntesis y sintetizando materiales con buena estabilidad térmica; o utilizando tecnología compuesta (como la tecnología de dopaje) y tecnología de recubrimiento superficial (como la tecnología de recubrimiento).
La estabilidad térmica del material del electrodo negativo está relacionada con el tipo de material del electrodo negativo, el tamaño de las partículas del material y la estabilidad de la película SEI formada por el electrodo negativo. Si las partículas se fabrican en un electrodo negativo según una cierta proporción, se puede lograr el objetivo de ampliar el área de contacto entre las partículas, reducir la impedancia del electrodo, aumentar la capacidad del electrodo y reducir la posibilidad de precipitación de litio metálico activo.

La calidad de la formación de la película SEI afecta directamente el rendimiento de carga y descarga y la seguridad de la batería lipo 4s. La oxidación débil de la superficie de los materiales de carbono, o la reducción, dopaje, modificación superficial de los materiales de carbono y el uso de materiales de carbono esféricos o fibrosos ayudan a mejorar la calidad de la película SEI.
La estabilidad del electrolito está relacionada con el tipo de sal de litio y solvente. La estabilidad térmica de la batería lipo 4s puede mejorarse usando una sal de litio con buena estabilidad térmica y un solvente con una amplia ventana de estabilidad potencial. Añadir algunos solventes de alto punto de ebullición, alto punto de inflamación y no inflamables al electrolito puede mejorar la seguridad de la batería lipo 4s.
El tipo y la cantidad de agente conductor y aglutinante también afectan la estabilidad térmica de la batería lipo 4s. El aglutinante y el litio reaccionan a alta temperatura generando mucho calor. Diferentes aglutinantes tienen diferentes valores calóricos, y el valor calórico del PVDF es casi cero. El aglutinante con flúor es 2 veces mayor, reemplazar PVDF con aglutinante sin flúor puede mejorar la estabilidad térmica de la batería lipo 4s.

2. Mejorar la capacidad de protección contra sobrecarga de la batería lipo 4s

Para evitar la sobrecarga de la batería lipo 4s, generalmente se utiliza un circuito de carga dedicado para controlar el proceso de carga y descarga de la batería lipo 4s, o se instala una válvula de seguridad en una sola batería lipo 4s para proporcionar un mayor grado de protección contra sobrecarga; en segundo lugar, también se puede usar un resistor coeficiente de temperatura positiva (PTC), cuyo mecanismo es que cuando la batería lipo 4s se calienta debido a la sobrecarga, la resistencia interna de la batería lipo 4s aumenta, limitando así la corriente de sobrecarga; también se puede usar un diafragma especial, cuando la batería lipo 4s está anormal y la temperatura del diafragma es demasiado alta, los poros del diafragma se contraen y bloquean, previniendo la migración y evitando la sobrecarga de la batería lipo 4s.

3. Prevenir el cortocircuito de la batería lipo 4s

Para el diafragma, la porosidad es de aproximadamente 40%, y la distribución es uniforme. El diafragma con un tamaño de poro de 10 nm puede prevenir el movimiento de pequeñas partículas de los electrodos positivo y negativo, mejorando así la seguridad de la batería lipo 4s;
El voltaje de aislamiento del separador está directamente relacionado con el contacto entre los electrodos positivo y negativo. El voltaje de aislamiento del separador depende del material y la estructura del separador y las condiciones de ensamblaje de la batería lipo 4s.
El uso de separadores compuestos (como PP/PE/PP) con una gran diferencia entre la temperatura de cierre térmico y la temperatura de fusión puede prevenir la fuga térmica de la batería lipo 4s.

La superficie del separador está recubierta con una capa cerámica para mejorar la resistencia a la temperatura del separador. Usando PE de bajo punto de fusión (125℃) para cerrar los poros a menor temperatura, PP (155℃) puede mantener la forma y la resistencia mecánica del diafragma, evitar el contacto entre los electrodos positivo y negativo, y garantizar la seguridad de la batería 4s lipo.
Es bien sabido que el electrodo negativo de grafito se usa para reemplazar el electrodo negativo de litio metálico, de modo que la deposición y disolución de litio en la superficie del electrodo negativo durante el proceso de carga y descarga se convierten en la intercalación y extracción de litio en las partículas de carbono, lo que previene la formación de dendritas de litio.

Pero esto no significa que la seguridad de la batería 4s lipo esté resuelta. Durante el proceso de carga de la batería 4s lipo, si la capacidad del electrodo positivo es demasiado grande, se depositará litio metálico en la superficie del electrodo negativo, la capacidad del electrodo negativo es demasiado alta y la pérdida de capacidad de la batería 4s lipo es grave.
El grosor del recubrimiento y su uniformidad también afectan la intercalación y desintercalación en el material activo. Por ejemplo, la densidad superficial del electrodo negativo es gruesa y no uniforme, por lo que el tamaño de la polarización es diferente en todas partes durante el proceso de carga, y el litio metálico puede depositarse localmente en la superficie del electrodo negativo.
Además, las condiciones de uso inadecuadas también pueden causar un cortocircuito en la batería 4s lipo. Bajo condiciones de baja temperatura, la tasa de deposición es mayor que la tasa de inserción, lo que conduce a la deposición de litio metálico en la superficie del electrodo y causa un cortocircuito. Por lo tanto, controlar la proporción de materiales positivos y negativos y mejorar la uniformidad del recubrimiento son claves para prevenir la formación de dendritas de litio.

Además, la cristalización del aglutinante y la formación de dendritas de cobre también pueden causar cortocircuitos internos en la batería 4s lipo. En el proceso de recubrimiento, todo el solvente en la suspensión se elimina mediante recubrimiento, horneado y calentamiento. Si la temperatura de calentamiento es demasiado alta, el aglutinante también puede cristalizar, lo que causará que el material activo se desprenda y provoque un cortocircuito dentro de la batería 4s lipo.
Bajo condiciones de sobredescarga, cuando la batería 4s lipo se descarga por debajo de 1-2V, la lámina de cobre como colector de corriente del electrodo negativo comenzará a disolverse y precipitarse en el electrodo positivo. Cortocircuito interno de la batería lipo.
Lo anterior es todo el contenido que hoy les traen los fabricantes de baterías de litio 4s lipo de CNHL. Espero que el contenido anterior pueda ayudarle a comprender mejor las medidas para prevenir la explosión de la batería 4s lipo, para que pueda usar la batería 4s lipo de manera segura.
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Explicación detallada del material del cátodo de la batería lipo 6s
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