Apa langkah-langkah untuk mencegah ledakan baterai lipo 4s?

Keamanan baterai lipo 4s adalah masalah yang kompleks dan komprehensif. Bahaya tersembunyi terbesar dalam keamanan baterai lipo 4s adalah korsleting internal acak pada baterai lipo 4s, yang mengakibatkan kegagalan di tempat dan pelarian termal. Oleh karena itu, pengembangan dan penggunaan material dengan stabilitas termal tinggi adalah cara mendasar dan arah upaya untuk meningkatkan performa keamanan baterai lipo 4s di masa depan. Selanjutnya, pemasok baterai lipo 4s profesional CNHL akan memperkenalkan secara rinci beberapa langkah untuk mencegah ledakan baterai lipo 4s.

1. Meningkatkan stabilitas termal material baterai lipo 4s

Material katoda dapat meningkatkan stabilitas termal material katoda dengan mengoptimalkan kondisi sintesis, memperbaiki metode sintesis, dan mensintesis material dengan stabilitas termal yang baik; atau menggunakan teknologi komposit (seperti teknologi doping) dan teknologi pelapisan permukaan (seperti teknologi pelapisan).
Stabilitas termal dari material elektroda negatif terkait dengan jenis material elektroda negatif, ukuran partikel material, dan stabilitas film SEI yang terbentuk oleh elektroda negatif. Jika partikel-partikel dibuat menjadi elektroda negatif sesuai dengan proporsi tertentu, tujuan memperluas area kontak antar partikel, mengurangi impedansi elektroda, meningkatkan kapasitas elektroda, dan mengurangi kemungkinan presipitasi logam aktif lithium dapat tercapai.

Kualitas pembentukan film SEI secara langsung memengaruhi kinerja pengisian dan pengosongan serta keamanan baterai lipo 4s. Oksidasi lemah pada permukaan bahan karbon, atau reduksi, doping, modifikasi permukaan bahan karbon dan penggunaan bahan karbon berbentuk bulat atau serat membantu peningkatan kualitas film SEI.
Stabilitas elektrolit terkait dengan jenis garam litium dan pelarut. Stabilitas termal baterai lipo 4s dapat ditingkatkan dengan menggunakan garam litium yang memiliki stabilitas termal baik dan pelarut dengan jendela stabilitas potensial yang luas. Menambahkan beberapa pelarut dengan titik didih tinggi, titik nyala tinggi, dan tidak mudah terbakar ke elektrolit dapat meningkatkan keamanan baterai lipo 4s.
Jenis dan jumlah agen konduktif serta perekat juga memengaruhi stabilitas termal baterai lipo 4s. Perekat dan litium bereaksi pada suhu tinggi menghasilkan banyak panas. Perekat yang berbeda memiliki nilai kalor yang berbeda, dan nilai kalor PVDF hampir nol. Perekat fluor dua kali lipat, mengganti PVDF dengan perekat bebas fluor dapat meningkatkan stabilitas termal baterai lipo 4s.

2. Meningkatkan kemampuan perlindungan pengisian berlebih baterai lipo 4s

Untuk mencegah baterai lipo 4s dari pengisian berlebih, biasanya digunakan rangkaian pengisian khusus untuk mengontrol proses pengisian dan pengosongan baterai lipo 4s, atau katup pengaman dipasang pada satu baterai lipo 4s untuk memberikan tingkat perlindungan pengisian berlebih yang lebih besar; kedua, resistor koefisien suhu positif (PTC) juga dapat digunakan, mekanismenya adalah ketika baterai lipo 4s memanas akibat pengisian berlebih, resistansi internal baterai lipo 4s meningkat, sehingga membatasi arus pengisian berlebih; diafragma khusus juga dapat digunakan, ketika suhu diafragma terlalu tinggi saat baterai lipo 4s abnormal, pori-pori diafragma menyusut dan tersumbat, mencegah migrasi dan mencegah pengisian berlebih baterai lipo 4s.

3. Mencegah korsleting pada baterai lipo 4s

Untuk diafragma, porositasnya sekitar 40%, dan distribusinya merata. Diafragma dengan ukuran pori 10nm dapat mencegah pergerakan partikel kecil elektroda positif dan negatif, sehingga meningkatkan keamanan baterai lipo 4s;
Tegangan isolasi pemisah secara langsung terkait dengan kontak antara elektroda positif dan negatif. Tegangan isolasi pemisah bergantung pada bahan dan struktur pemisah serta kondisi perakitan baterai lipo 4s.
Penggunaan pemisah komposit (seperti PP/PE/PP) dengan perbedaan besar antara suhu penutupan termal dan suhu leleh dapat mencegah pelarian termal pada baterai lipo 4s.

Permukaan separator dilapisi dengan lapisan keramik untuk meningkatkan ketahanan suhu separator. Menggunakan PE titik leleh rendah (125℃) untuk menutup pori pada suhu lebih rendah, PP (155℃) dapat mempertahankan bentuk dan kekuatan mekanik membran, mencegah kontak antara elektroda positif dan negatif, serta memastikan keamanan baterai 4s lipo.
Diketahui bahwa elektroda negatif grafit digunakan untuk menggantikan elektroda negatif logam lithium, sehingga pengendapan dan pelarutan lithium di permukaan elektroda negatif selama proses pengisian dan pengosongan menjadi interkalasi dan ekstraksi lithium dalam partikel karbon, yang mencegah pembentukan dendrit lithium.

Namun ini tidak berarti bahwa keamanan baterai 4s lipo telah teratasi. Selama proses pengisian baterai 4s lipo, jika kapasitas elektroda positif terlalu besar, logam lithium akan mengendap di permukaan elektroda negatif, kapasitas elektroda negatif terlalu banyak, dan kehilangan kapasitas baterai 4s lipo menjadi serius.
Ketebalan pelapisan dan keseragamannya juga memengaruhi interkalasi dan deinterkalasi dalam bahan aktif. Misalnya, kepadatan permukaan elektroda negatif tebal dan tidak seragam, sehingga ukuran polarisasi berbeda di mana-mana selama proses pengisian, dan logam lithium mungkin mengendap secara lokal di permukaan elektroda negatif.
Selain itu, kondisi penggunaan yang tidak tepat juga dapat menyebabkan hubung singkat pada baterai 4s lipo. Dalam kondisi suhu rendah, laju pengendapan lebih besar daripada laju penyisipan, yang menyebabkan pengendapan logam lithium pada permukaan elektroda dan menyebabkan hubung singkat. Oleh karena itu, mengontrol rasio bahan positif dan negatif serta meningkatkan keseragaman pelapisan adalah kunci untuk mencegah pembentukan dendrit lithium.

Selain itu, kristalisasi perekat dan pembentukan dendrit tembaga juga dapat menyebabkan hubung singkat internal pada baterai 4s lipo. Dalam proses pelapisan, semua pelarut dalam slurry dihilangkan melalui pelapisan, pemanggangan, dan pemanasan. Jika suhu pemanasan terlalu tinggi, perekat juga dapat mengkristal, yang akan menyebabkan bahan aktif mengelupas dan menyebabkan hubung singkat di dalam baterai 4s lipo.
Dalam kondisi over-discharge, ketika baterai 4s lipo terdischarge hingga 1-2V, foil tembaga sebagai kolektor arus elektroda negatif akan mulai larut dan mengendap pada elektroda positif. Terjadi hubung singkat internal pada baterai lipo.
Di atas adalah semua konten yang disampaikan kepada Anda hari ini oleh produsen baterai CNHL lithium 4s lipo. Saya harap konten di atas dapat membantu Anda lebih memahami langkah-langkah untuk mencegah ledakan baterai 4s lipo, sehingga Anda dapat menggunakan baterai 4s lipo dengan aman.
Informasi lebih lanjut tentang baterai lithium dapat ditemukan di bawah ini:
Penjelasan rinci tentang material katoda baterai lipo 6s
Sistem manajemen baterai Lipo 3s dan kebutuhannya