Quali sono le misure per prevenire l'esplosione della batteria lipo 4s?

La sicurezza della batteria lipo 4s è un problema complesso e completo. Il più grande pericolo nascosto nella sicurezza della batteria lipo 4s è il cortocircuito interno casuale della batteria lipo 4s, che provoca guasti sul posto e runaway termico. Pertanto, lo sviluppo e l'uso di materiali con alta stabilità termica è il modo fondamentale e la direzione degli sforzi per migliorare le prestazioni di sicurezza della batteria lipo 4s in futuro. Successivamente, il fornitore professionale di batterie lipo 4s CNHL vi introdurrà in dettaglio diverse misure per prevenire l'esplosione della batteria lipo 4s.

1. Migliorare la stabilità termica del materiale della batteria lipo 4s

I materiali del catodo possono migliorare la stabilità termica dei materiali del catodo ottimizzando le condizioni di sintesi, migliorando i metodi di sintesi e sintetizzando materiali con buona stabilità termica; oppure utilizzando tecnologie composite (come la tecnologia di drogaggio) e tecnologie di rivestimento superficiale (come la tecnologia di rivestimento).
La stabilità termica del materiale dell'elettrodo negativo è correlata al tipo di materiale dell'elettrodo negativo, alla dimensione delle particelle del materiale e alla stabilità del film SEI formato dall'elettrodo negativo. Se le particelle vengono realizzate in un elettrodo negativo secondo una certa proporzione, si può raggiungere l'obiettivo di espandere l'area di contatto tra le particelle, ridurre l'impedenza dell'elettrodo, aumentare la capacità dell'elettrodo e ridurre la possibilità di precipitazione del litio metallico attivo.

La qualità della formazione del film SEI influisce direttamente sulle prestazioni di carica e scarica e sulla sicurezza della batteria 4s lipo. La debole ossidazione della superficie dei materiali carboniosi, o la riduzione, il drogaggio, la modifica superficiale dei materiali carboniosi e l'uso di materiali carboniosi sferici o fibrosi aiutano a migliorare la qualità del film SEI.
La stabilità dell'elettrolita è legata al tipo di sale di litio e solvente. La stabilità termica della batteria 4s lipo può essere migliorata utilizzando un sale di litio con buona stabilità termica e un solvente con un ampio intervallo di stabilità potenziale. Aggiungere alcuni solventi ad alto punto di ebollizione, alto punto di infiammabilità e non infiammabili all'elettrolita può migliorare la sicurezza della batteria 4s lipo.
Il tipo e la quantità di agente conduttivo e legante influenzano anche la stabilità termica della batteria 4s lipo. Il legante e il litio reagiscono ad alta temperatura generando molto calore. Diversi leganti hanno valori calorifici differenti, e il valore calorifico del PVDF è quasi zero. Il legante al fluoro è 2 volte superiore, sostituire il PVDF con un legante privo di fluoro può migliorare la stabilità termica della batteria 4s lipo.

2. Migliorare la capacità di protezione da sovraccarico della batteria 4s lipo

Per prevenire la sovraccarica della batteria 4s lipo, di solito si utilizza un circuito di carica dedicato per controllare il processo di carica e scarica della batteria 4s lipo, oppure si installa una valvola di sicurezza su una singola batteria 4s lipo per fornire un maggiore grado di protezione da sovraccarico; in secondo luogo, può essere utilizzato anche un resistore a coefficiente di temperatura positivo (PTC), il cui meccanismo è che quando la batteria 4s lipo si riscalda a causa del sovraccarico, la resistenza interna della batteria 4s lipo aumenta, limitando così la corrente di sovraccarico; può essere utilizzato anche un diaframma speciale, quando la batteria 4s lipo è anomala e la temperatura del diaframma è troppo alta, i pori del diaframma si restringono e si bloccano, impedendo la migrazione e prevenendo il sovraccarico della batteria 4s lipo.

3. Prevenire il cortocircuito della batteria 4s lipo

Per il diaframma, la porosità è di circa il 40% e la distribuzione è uniforme. Il diaframma con una dimensione dei pori di 10nm può prevenire il movimento di piccole particelle degli elettrodi positivo e negativo, migliorando così la sicurezza della batteria 4s lipo;
La tensione di isolamento del separatore è direttamente correlata al contatto tra gli elettrodi positivo e negativo. La tensione di isolamento del separatore dipende dal materiale e dalla struttura del separatore e dalle condizioni di assemblaggio della batteria 4s lipo.
L'uso di separatori compositi (come PP/PE/PP) con una grande differenza tra la temperatura di chiusura termica e la temperatura di fusione può prevenire la fuga termica della batteria 4s lipo.

La superficie del separatore è rivestita con uno strato ceramico per migliorare la resistenza alla temperatura del separatore. Utilizzando PE a basso punto di fusione (125℃) per chiudere i pori a temperature più basse, il PP (155℃) può mantenere la forma e la resistenza meccanica del diaframma, prevenire il contatto tra elettrodi positivo e negativo e garantire la sicurezza della batteria lipo 4s.
È noto che l'elettrodo negativo in grafite viene utilizzato per sostituire l'elettrodo negativo in litio metallico, così che la deposizione e la dissoluzione del litio sulla superficie dell'elettrodo negativo durante il processo di carica e scarica diventino l'intercalazione e l'estrazione del litio nelle particelle di carbonio, prevenendo la formazione di dendriti di litio.

Ma questo non significa che la sicurezza della batteria lipo 4s sia stata risolta. Durante il processo di carica della batteria lipo 4s, se la capacità dell'elettrodo positivo è troppo grande, il litio metallico si depositerà sulla superficie dell'elettrodo negativo, la capacità dell'elettrodo negativo è eccessiva e la perdita di capacità della batteria lipo 4s è grave.
Lo spessore del rivestimento e la sua uniformità influenzano anche l'intercalazione e la deintercalazione nel materiale attivo. Per esempio, la densità superficiale dell'elettrodo negativo è spessa e non uniforme, quindi la polarizzazione varia ovunque durante il processo di carica, e il litio metallico può depositarsi localmente sulla superficie dell'elettrodo negativo.
Inoltre, condizioni di utilizzo improprie possono anche causare un cortocircuito della batteria lipo 4s. A basse temperature, la velocità di deposizione è maggiore della velocità di inserimento, il che porta alla deposizione di litio metallico sulla superficie dell'elettrodo e causa un cortocircuito. Pertanto, controllare il rapporto tra materiali positivi e negativi e migliorare l'uniformità del rivestimento sono le chiavi per prevenire la formazione di dendriti di litio.

Inoltre, la cristallizzazione del legante e la formazione di dendriti di rame possono anche causare cortocircuiti interni nella batteria lipo 4s. Nel processo di rivestimento, tutto il solvente nella sospensione viene rimosso tramite rivestimento, cottura e riscaldamento. Se la temperatura di riscaldamento è troppo alta, il legante può anche cristallizzare, causando il distacco del materiale attivo e il cortocircuito all'interno della batteria lipo 4s.
In condizioni di sovrascarica, quando la batteria lipo 4s viene scaricata oltre 1-2V, la lamina di rame come collettore di corrente dell'elettrodo negativo inizierà a dissolversi e a precipitare sull'elettrodo positivo. Corto circuito interno della batteria lipo.
Quanto sopra è tutto il contenuto offerto oggi dai produttori di batterie lipo CNHL lithium 4s. Spero che il contenuto sopra possa aiutarti a comprendere meglio le misure per prevenire l'esplosione della batteria lipo 4s, così da poter utilizzare la batteria lipo 4s in sicurezza.
Ulteriori informazioni sulle batterie al litio possono essere trovate di seguito:
Spiegazione dettagliata del materiale catodico della batteria lipo 6s
Sistema di gestione della batteria Lipo 3s e la sua necessità