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BlogProgress in Safety Technology for Lithium-ion Power Batteries

리튬 이온 전원 배터리의 안전 기술 발전

2023-04-13
이온 리튬 전원 팩 안전 설계 및 제조, PTC 전류 제한 장치, 압력 안전 밸브, 열 폐쇄 다이어프램, 열 안정성 향상과 같은 전통적인 방법...

이온 리튬 파워 팩 안전 설계 및 제조, PTC 전류 제한 장치, 압력 안전 밸브, 열 폐쇄 다이어프램, 배터리 재료의 열 안정성 개선과 같은 기존 방법에는 한계가 있으며 리튬 이온 배터리가 안전하지 않을 가능성을 줄일 수 있습니다. 제한된 정도의 행동. 이온 리튬 파워 팩 자려 안전 방지 시스템을 구축하기 위해서는 단락, 과충전, 열 폭주, 연소 및 불연성 전해액을 방지하는 새로운 기술이 탐색되어야 합니다.

 

<피>Ⅰ. 이온 리튬 파워 팩의 내부 단락 보호

 

세라믹 다이어프램과 네거티브 내열층은 보호 코팅의 예입니다.

 

Ⅱ. 안티 이온 리튬 파워 팩의 과충전 기술

 

1. 첨가 산화환원 전기쌍 R은 이온 리튬 배터리 팩이 과충전되면 양극에서 O로 산화되고, 이어서 O가 음극으로 확산되어 R로 환원됩니다. 이 내부 순환에 의해 충전 전압이 안전한 수준으로 유지되며, 또한 전해질 분해 및 기타 전극 반응을 방지합니다.

 

2. 디메톡시벤젠 화합물은 제한된 용해도 때문에 0.5C 미만의 정상 전압 클램핑 용량을 갖습니다. 이온 리튬 파워 팩은 상당한 자체 방전이 있습니다. Shuttle의 분자 구조는 더 많은 조사가 필요합니다.

 

3. 가역 과충전 방지 기능은 배터리의 과충전 문제를 해결할 뿐만 아니라 리튬 배터리 팩의 각 개별 셀의 용량 균형에 기여하여 배터리 일관성 요구 사항을 낮추는 동시에 배터리 수명을 연장합니다.

 

4. 용 전압에 민감한 다이어프램충전식 리튬 배터리 팩<피>. 정상적인 충방전 전압 범위에서 전기활성 고분자로 채워진 미세다공체의 다이어프램 부분은 절연되어 이온 전도만 허용합니다. 충전 전압이 제어된 값에 도달하면 폴리머가 산화되고 도핑되어 전자 전도성이 되어 양극과 음극 사이에 폴리머 전도성 브리지를 형성하여 충전 전류 바이패스, 이온 리튬 파워 팩을 방지합니다.

 

Ⅲ. 이온리튬파워팩 열폭주 방지 기술

 

1. 이온 리튬 파워 팩용 온도 민감성 전극(PTC 전극). 온도가 복합체의 퀴리 변환 온도로 상승하면 폴리머 매트릭스가 팽창하고 전도성 카본 블랙이 접촉하지 않으며 복합 재료는 높은 전자 전도도를 갖습니다. 온도가 복합체의 퀴리 변환 온도로 상승하면 폴리머 매트릭스가 팽창하고 전도성 카본 블랙이 접촉하지 않으며 복합체가 전자 전도도를 잃습니다. 전기 전도성이 급격히 감소합니다.

 

(1) 고온에서는 PTC 전극 집전체와 전극 활성제 코팅 사이에 매립된 PTC 코팅의 저항이 급격히 증가하여 전류 전달을 차단하고 배터리 반응을 종료하며 열 폭주를 방지합니다. 이온 리튬 파워 팩으로 인해 안전 문제가 발생했습니다.

 

(2) 예를 들어 테스트 결과 PTC 리튬 코발테이트(LiCoO2) 전극은 80120°C의 고온에서 우수한 자기 여기 열 차단 효과를 가지며, 과충전 및 외부 단락으로 인한 안전 문제로부터 이온 리튬 파워 팩을 보호할 수 있습니다.

 

(3) 반면에 내부 단락은 PTC 전극을 쓸모없게 만듭니다. 또한 폴리머 PTC 소재의 온도 응답 특성도 개선되어야 합니다.

 

2. 이온 리튬 파워 팩의 열 폐쇄 전극. 전극 또는 다이어프램의 표면에서 나노 구형 열용해성 물질 층이 변경됩니다. 온도가 구형 물질의 녹는 온도까지 올라가면 구가 조밀한 필름으로 녹아 이온 수송을 차단하고 잠재적으로 배터리 반응을 종료합니다. 온도가 구형 물질의 녹는 온도까지 올라가면 구가 조밀한 필름으로 녹아 이온 수송을 차단하고 잠재적으로 배터리 반응을 종료합니다.

 

3. 열 경화된 리튬 이온 파워 팩. 열 중합이 가능한 모노머가 전해질에 도입됩니다. 온도가 상승하면 중합이 일어나 전해질을 경화시키고 이온 통과를 차단하여 이온 리튬 파워 팩 작동을 종료합니다. 실험을 통해 BMI 전해질 추가가 배터리 충전 및 방전에 영향을 미치지 않으며 BMI가 고온에서 배터리 충전 및 방전을 방해할 수 있음이 입증되었습니다.

 

<피>Ⅳ. 불연성 전해질은 이온 리튬 파워 팩에 불이 붙는 것을 방지합니다

 

유기인산에스테르는 전해질 염에 대한 용해도가 높은 난연성 화합물입니다. 예를 들어, DMMP(dimethoxymethyl phosphate)는 점도가 낮고(cP 1.75 at 25°C), 낮은 녹는점과 높은 끓는점(-50~181°C), 상당한 난연성(P 함량: 25% ), 높은 리튬 염 용해도.

 

그러나 실제로 이온 리튬 파워 팩 난연성 용매는 배터리를 충방전할 때 음극과의 정합 불량 및 낮은 쿨롱 효율과 같은 문제가 있습니다. 따라서 올바른 필름 형성 성분을 찾아야 합니다.

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