cnhl 6s lipo batterisäkerhetsproblem och förebyggande åtgärder

Elfordon är den huvudsakliga utvecklingsriktningen för nya energifordon, och den största säkerhetsrisken är kraftcnhl 6s lipo-batteri.

Även om det finns ganska många regler för säkerheten hos cnhl 6s lipo-batterisystemet och batteriprestanda i Kina, leder de inneboende kemiska egenskaperna hos kraftbatteriet till att instabila faktorer under vissa speciella förhållanden kan orsaka självantändning, och den termiska rusningshastigheten för cnhl 6s lipo-batterier i elfordon är svår att uppskatta, och det är svårare att släcka än traditionella bensindrivna fordon.

Idag kommer CNHL att ge dig en omfattande tolkning av den nya säkerhetsteknologin och nya trender för cnhl 6s lipo-batteri!

cnhl 6s lipo-batteri termisk rusningsprocess:

Den termiska rusningen i cnhl 6s lipo-batteriet orsakas av att värmegenereringshastigheten är mycket högre än värmeavledningshastigheten, och en stor mängd värme ackumuleras och inte avleds i tid. I grunden är "termisk rusning" en energipositive återkopplingsprocess: ökad temperatur gör att systemet värms upp, vilket i sin tur gör systemet ännu varmare. Utan strikt indelning kan batteriets termiska rusning delas in i tre steg

Steg 1: Intern termisk rusningsfas för cnhl 6s lipo-batteri
På grund av intern kortslutning, extern uppvärmning eller att cnhl 6s lipo-batteriet själv värms upp under hög ström vid laddning och urladdning, stiger batteriets interna temperatur till cirka 90℃～100℃, och litiumsaltet LiPF6 börjar sönderdelas;

Den kemiska aktiviteten hos den laddade kolnegativa elektroden är mycket hög, nära metalliskt litium, SEI-filmen på ytan sönderdelas vid hög temperatur, och litiumjonerna inbäddade i grafiten reagerar med elektrolyten och bindemedlet, vilket ytterligare driver temperaturen på cnhl 6s lipo-batteriet till 150 ℃, och vid denna temperatur sker en våldsam exoterm reaktion med nya produkter, till exempel sönderdelas en stor mängd elektrolyt och genererar PF5, och PF5 katalyserar vidare sönderdelningsreaktionen av organiska lösningsmedel.

Steg 2: cnhl 6s lipo-batteri trumstadium
När temperaturen på cnhl 6s lipo-batteriet når över 200°C, sönderdelas det positiva elektrodmaterialet och frigör en stor mängd värme och gas, och temperaturen fortsätter att stiga. Vid 250-350°C börjar det litiuminterkalerade negativa elektroden reagera med elektrolyten.

Steg 3: cnhl 6s lipo-batteri termisk rusning, explosionsfelstadium
Under reaktionsprocessen börjar det laddade katodmaterialet genomgå en våldsam sönderdelningsreaktion, och elektrolyten genomgår en våldsam oxidationsreaktion, vilket frigör en stor mängd värme, genererar hög temperatur och stora mängder gas, och cnhl 6s lipo-batteriet brinner och exploderar.

cnhl 6s lipo-batteri processdesign och termisk rusning:

Tillverkningsprocessen för cnhl 6s lipo-batteri är mycket komplicerad, och även med strikt kontroll kan metallföroreningar eller grader i tillverkningsprocessen inte helt undvikas. Om föroreningar, grader eller dendriter uppträder inuti cnhl 6s lipo-batteriet, kommer den elektriska ledningsförmågan att öka efter förstärkning och försämring, temperaturen stiger och värmen som genereras av den kemiska reaktionen och urladdningsvärmen ackumuleras, vilket slutligen kan leda till termisk rusning i cnhl 6s lipo-batteriet.

cnhl 6s lipo-batteri har otillräcklig negativ kapacitet

När kapaciteten hos den negativa elektroden motsatt den positiva elektroden är otillräcklig, eller helt saknas, kan en del eller hela litiumet som genereras under laddning inte infogas i skiktstrukturen hos den negativa elektroden grafit, och kommer att fällas ut på ytan av den negativa elektroden och bilda utstickande "grenar". Under nästa laddning är denna utstickande del mer benägen att orsaka litiumutfällning. Efter tiotals till hundratals laddnings- och urladdningscykler kommer "dendriten" att växa och slutligen tränga igenom separatorpappret, vilket orsakar en intern kortslutning. Battericellen urladdas snabbt, genererar mycket värme, bränner membranet och orsakar ett större kortslutningsfenomen. Den höga temperaturen får elektrolyten att sönderdelas till gas, och den negativa elektrodkol och membranpappret brinner, vilket resulterar i överdrivet internt tryck. När cellerna utsätts för detta tryck exploderar de.

Fuktinnehållet i cnhl 6s lipo batteri är för högt

Fukt kan reagera med elektrolyten i cnhl 6s lipo battericellen och producera gas. Vid laddning kan den reagera med det genererade litiet och bilda litiumoxid, vilket orsakar kapacitetsförlust i cnhl 6s lipo battericellen och gör att cnhl 6s lipo batteriet lätt förlorar sin kapacitet. Cellen överladdas och genererar gas, vattnets sönderdelningsspänning är låg och det är lätt att sönderdela och generera gas under laddning. När denna serie av genererade gaser ökar det interna trycket i cellen, och när cellens yttre skal inte kan stå emot detta, exploderar cnhl 6s lipo batteriet.

Intern kortslutning i cnhl 6s lipo batteri

På grund av det interna kortslutningsfenomenet urladdas cnhl 6s lipo battericellen med en stor ström, vilket genererar mycket värme, bränner ut membranet och orsakar ett större kortslutningsfenomen. På detta sätt kommer cellen att generera hög temperatur, vilket får elektrolyten att sönderdelas till gas, vilket orsakar internt tryck. Om trycket blir för högt och skalet på cnhl 6s lipo battericellen inte kan stå emot detta tryck, kommer cellen att explodera. Under lasersvetsning leds värmen till den positiva fliken genom skalet, vilket gör att temperaturen på den positiva fliken blir hög. Om den övre tejpen inte separerar den positiva fliken och membranet, kommer den varma positiva fliken att bränna eller krympa separatorpappret, vilket resulterar i en intern kortslutning som kan leda till en explosion.

Åtgärder för att förhindra explosion av cnhl 6s lipo batteri:

Förbättra den termiska stabiliteten hos cnhl 6s lipo batterimaterial
Katodmaterial: Katodmaterialet kan förbättras genom att optimera syntesförhållanden, förbättra syntesmetoder och syntetisera material med god termisk stabilitet; eller använda kompositteknik (såsom dopningsteknik), ytbeläggningsteknik (såsom beläggningsteknik) för att förbättra cnhl 6s lipo batteris termiska stabilitet hos katodmaterial.

Negativt elektrodmaterial:

Den termiska stabiliteten hos det negativa elektrodmaterialet är relaterad till typen av negativt elektrodmaterial, storleken på materialpartiklarna och stabiliteten hos SEI-filmen som bildas av den negativa elektroden.

Om partikelstorlekar görs till en negativ elektrod enligt en viss proportion kan kontaktområdet mellan partiklarna utökas, elektrodimpedansen för cnhl 6s lipo-batteriet kan minskas, elektrodens kapacitet för cnhl 6s lipo-batteriet kan ökas och möjligheten för utfällning av aktivt metalliskt litium kan minskas.

6s lipo battery SEI-film:

Kvaliteten på SEI-filmbildningen påverkar direkt laddnings- och urladdningsprestandan samt säkerheten för cnhl 6s lipo-batteriet. Svagt oxidera ytan på kolmaterial, eller reducera, dopade, ytmodifierade kolmaterial och använd sfäriska eller fibrösa kolmaterial. Materialet hjälper till att förbättra kvaliteten på cnhl 6s lipo-batteriets SEI-membran.

6s lipo battery Elektrolyt:

Elektrolytens stabilitet är relaterad till typen av litiumsalt och lösningsmedel. Batteriets termiska stabilitet kan förbättras genom att använda ett litiumsalt med god termisk stabilitet och ett lösningsmedel med ett brett potentiellt stabilitetsfönster. Att tillsätta några högkokande, högflampunkts- och icke-brännbara lösningsmedel till elektrolyten kan förbättra batteriets säkerhet.

Ledande medel och bindemedel:

Typen och mängden ledande medel och bindemedel påverkar också batteriets termiska stabilitet. Bindemedlet och litium reagerar vid hög temperatur och genererar mycket värme. Olika bindemedel har olika kalorivärden. Kalorivärdet är nästan dubbelt så högt som för icke-fluorerat bindemedel, och att ersätta PVDF med icke-fluorerat bindemedel kan förbättra batteriets termiska stabilitet.

Säkerhetsfrågan för cnhl 6s lipo-batteriet är en komplex och omfattande fråga. Den största dolda faran i säkerheten för cnhl 6s lipo-batteriet är det slumpmässiga interna kortslutningen i batteriet, vilket resulterar i fel på plats och termisk rusning. Därför är utvecklingen och användningen av material med hög termisk stabilitet det grundläggande sättet och riktningen för ansträngningar att förbättra säkerhetsprestandan för cnhl 6s lipo-batteriet i framtiden.

Nåväl, ovanstående är hela innehållet om säkerhetsfrågor och förebyggande åtgärder för cnhl 6s lipo-batteriet som presenteras idag av die flash. Eftersom termisk rusning av cnhl 6s lipo-batteriet är svår att kontrollera, är cnhl 6s lipo-batteriet i riskzonen för explosion. Detta problem kan förbättras genom att syntetisera material med god termisk stabilitet, kvaliteten på SEI-filmbildning och stabiliteten hos elektrolyterna. Jag hoppas att ovanstående innehåll är till hjälp för dig, mer information kommer kontinuerligt att uppdateras, vi ses i nästa nummer.