Termilise põgenemise vältimine lipo aku konfiguratsioonides

Liitiumpolümeeri (lipo) akud on erinevates rakendustes üha populaarsemaks muutunud, alates tarbeelektroonikast kuni elektrisõidukiteni. Kuid nende suure energiatihedusega kaasneb termiline põgenemise oht, mis on potentsiaalselt ohtlik olukord, kus aku üle kuumeneb ja võib põhjustada tule või plahvatust. Selles artiklis uurime, kuidas tootjad, eriti need, kes toodavadHiina lipo aku, tegelevad selle kriitilise ohutusprobleemiga.

Milliseid ohutusstandardeid kasutavad Hiina tootjad termilise põgenemise vältimiseks?

Hiina tootjad on rakendanud ranged ohutusstandardid, et leevendada termilise põgenemise riskiHiina lipo akuTootmine. Need standardid on loodud selleks, et akud taluksid mitmesuguseid stressitekitajaid ilma ohutust kahjustamata.

Üks kasutatud peamisi standardeid on GB/T 31485-2015, mis kirjeldab elektrisõidukite liitium-ioonakude ohutusnõudeid. See standard sisaldab teste termilise kuritarvitamise, ülekoormuse, ülekoormuse ja lühise tingimuste kohta. Tootjad peavad näitama, et nende akud võivad neid teste taluda ilma termilise põgenemiseta.

Teine ülioluline standard on QC/T 743-2006, mis keskendub elektrilistes jalgratastes kasutatavatele liitium-ioonpatareide ohutusnõuetele. See standard rõhutab rakkude nõuetekohase konstrueerimise ja isolatsiooni olulisust, et vältida sisemisi lühiseid, mis võivad põhjustada termilist põgenemist.

Hiina tootjad peavad kinni ka rahvusvahelistest standarditest nagu IEC 62133, mis täpsustab kaasaskantavate suletud sekundaarsete liitiumrakkude ja akude ohutu töö nõuded ja testid. See standard sisaldab sätteid kaitse, ülekoormuse ja lühise eest, mis kõik on kriitilised termilise põgenemise ennetamisel.

Nende standardite järgimiseks kasutavad tootjad mitmesuguseid tehnikaid:

1. Täiustatud separaatori materjalid: kasutades keraamilisi või nanopoorseid eraldajaid, mis säilitavad oma terviklikkuse kõrgel temperatuuril, vähendades sisemiste lühiste riski.

2. Soojusjuhtimissüsteemid: jahutusmehhanismide rakendamine soojuse tõhusaks hajutamiseks ja töötemperatuuri optimaalsete temperatuuride säilitamiseks.

3. Akuhaldussüsteemid (BMS): keerukate BM -ide integreerimine, mis jälgivad raku pinget, voolu ja temperatuuri, sekkudes vajadusel ohtlike tingimuste vältimiseks.

4. Leegisaja lisandid: lisandite lisamine elektrolüüdi- või elektroodimaterjalidesse, et soojusündmuse korral põlemist pärssida.

Need meetmed aitavad ühiselt kaasa Hiina Lipo aku konfiguratsioonide ohutusprofiili suurendamisele, vähendades märkimisväärselt termiliste põgenenud juhtumite tõenäosust.

Kuidas võrreldakse hiina lipo -patareisid termilise stabiilsuse testides?

Termiline stabiilsus on aku ohutuse ülioluline aspekt ja Hiina tootjad on selles osas teinud olulisi edusamme oma lipo -patareide jõudluse parandamisel. Võrdlevad uuringud on näidanud, et hiina kvaliteetsed lipo-patareisid toimivad sageli võrdselt võrreldes teistes riikides toodetud akude termilise stabiilsusega.

Üks termilise stabiilsuse hindamiseks kasutatav võtmetest on küünte läbitungimise test. Selles katses sõidetakse naela läbi aku sisemise lühise simuleerimiseks. Hiina tootjad on välja töötanud akud, mis taluvad seda testi ilma termilise põgenemiseta, sageli kasutades täiustatud elektroodimaterjale ja eraldaja kujundusi.

Veel üks kriitiline hindamine on ahju test, kus akude temperatuur on nende termilise stabiilsuse hindamiseks kõrgendatud. Viimased andmed näitavad, et juhtivHiina lipo akuTootjad on tootnud rakke, mis säilitavad stabiilsuse temperatuuril kuni 150 ° C, mis on võrreldav tööstuses juhtiva standarditega kogu maailmas.

Kiirenduskiiruse kalorimeetria (ARC) test on veel üks oluline termilise stabiilsuse võrdlusalus. See test mõõdab aku enesekuumutamise kiirust adiabaatilistes tingimustes. Hiina akud on näidanud ARC-testides muljetavaldavaid tulemusi. Mõnedel mudelitel näitas temperatuuridel üle 150 ° C, mis näitab nii madalat kui 0,02 ° C/min, mis näitab suurepärast termilist stabiilsust.

Väärib märkimist, et Hiina lipo -patareide jõudlus termilise stabiilsustestides võib sõltuvalt tootjast ja konkreetsest aku konstruktsioonist märkimisväärselt erineda. Hiina tipptasemel tootjad investeerivad oma akude turvafunktsioonide parandamiseks sageli suuresti teadus- ja arendustegevusesse, mille tulemuseks on tooted, mis vastavad rahvusvahelistele ohutusstandarditele või ületavad seda.

Mõned tähelepanuväärsed edusammud Hiina lipo aku termilise stabiilsuse hulka kuuluvad:

1. Uudsed elektrolüütide preparaadid, mis püsivad stabiilsed kõrgematel temperatuuridel

2. Täiustatud katoodmaterjalid, millel on täiustatud konstruktsiooni stabiilsus

3. Täiustatud soojusliidese materjalid soojuse paremaks hajumiseks

4. Uuenduslikud rakukujundused, mis hõlmavad täiendavaid ohutusfunktsioone

Need parandused on aidanud kaasa Hiina lipo -akude kasvavale mainele kui usaldusväärsetele ja ohututele energiaallikatele erinevate rakenduste jaoks. Siiski on ülioluline märkida, et termiline stabiilsus on vaid üks aspekt aku üldisest ohutusest ning kasutajad peaksid ohutu töö tagamiseks alati järgima õiget käitlemise ja kasutamise juhiseid.

Juhtumianalüüsid: õpitud termilised põgenenud juhtumid ja õppetunnid

Ehkki termilise põgenemise ennetamisel on tehtud olulisi edusamme, annab varasemate juhtumite uurimine väärtuslikku teavet aku ohutuse edasiseks parandamiseks. Siin on mõned tähelepanuväärsed juhtumianalüüsid, mis hõlmavad lipo akusid ja neilt õpitud õppetunde:

Juhtumianalüüs 1: elektrisõiduki aku tulekahju

2018. aastal koges Hiinas asuv elektrisõiduk termilise põgenemise tõttu tugevat aku tulekahju. Uurimisest selgus, et juhtumi põhjustas tootmisdefekt, mis viis sisemise lühiseni. See juhtum tõi välja rangete kvaliteedikontrolli meetmete olulisuse tootmisprotsessi ajal.

Õppetunnid:

1. Võimalike defektide tuvastamiseks rakendage rangemaid testimisprotseduure

2. Täiustage jälitussüsteeme, et potentsiaalselt mõjutatud akusid kiiresti tuvastada ja meelde tuletada

3. Parandage akude kujundamist, et paremini eraldada üksikud rakud ja vältida termiliste sündmuste levikut

Juhtumianalüüs 2: tarbeelektroonika ülekuumenemine

Populaarsel nutitelefonimudelil koges 2016. aastal aku turse ja ülekuumenemise mitu juhtumit. Juurpõhjus tuvastati kui disaini viga, mis avaldas aku nurkadele liigset survet. See juhtum rõhutas integreerimisel kogu seadme disaini kaalumise olulisustHiina lipo akupakid.

Õppetunnid:

1

2. Rakendage akude integreerimiseks tugevamaid kvaliteedi tagamise protsesse

3. Töötage välja paremad varase hoiatamise süsteemid võimalike akuprobleemide jaoks tarbijaseadmetes

Juhtumianalüüs 3: energiasalvestussüsteemi tulekahju

2019. aastal koges LIPO akusid kasutav suuremahuline energiasalvestussüsteem tulekahju termilise põgenemise tõttu. Uurimisest selgus, et juhtumi käivitas jahutussüsteemis tõrge, mis viis mitme aku mooduli ülekuumenemiseni.

Õppetunnid:

1. Parandage soojusjuhtimissüsteemide koondamist suuremahuliste akude paigaldamiseks

2. Töötage välja täpsemad tuletõrjesüsteemid, mis on spetsiaalselt loodud liitiumaku tulekahjude jaoks

3. Täiustage akusüsteemide reaalajas seire- ja ennustavaid hooldusvõimalusi

Juhtumianalüüs 4: droonipatarei plahvatus

Hobbistide droon koges 2017. aastal lennu keskmise aku plahvatust, põhjustades drooni krahhi. Uurimine näitas, et kasutaja oli eelmise lennu ajal aku tahtmatult kahjustanud, kuid jätkas selle kasutamist ilma kontrollimata.

Õppetunnid:

1. Parandage kasutajaharidust aku nõuetekohase käitlemise ja kontrolliprotseduuride osas

2. Töötage välja tugevamad aku korpused, et vastu pidada väiksematele mõjudele

3. Rakendage nutikad akusüsteemid, mis suudavad tuvastada ja teatada võimalikust kahjustusest

Juhtumianalüüs 5: tootmisrajatise tulekahju

Hiina lipo -aku tootmisettevõttel oli 2020. aastal märkimisväärne tulekahju, kuna termilise põgenemise tõttu tekkis patareide partiis, kus tekkivad tsüklid. Juhtum tõi välja ohutusmeetmete olulisuse tootmisprotsessis enda ajal.

Õppetunnid:

1. Täiustage ohutusprotokollid ja akutootmismeetmetes olevad isoleerimismeetmed

2. Rakendage aku moodustamise käigus täiustatud jälgimissüsteeme

3. Töötage välja täiustatud hädaolukordadele reageerimise plaanid tootmisvõimalustele

Need juhtumianalüüsid rõhutavad jätkuvaid väljakutseid termilise põgenemise ennetamisel ning akude kavandamisel, tootmisprotsessidel ja ohutusprotokollidel pideva täiustamise olulisusega. Samuti rõhutavad nad vajadust aku ohutuse tervikliku lähenemisviisi järele, mis ei arvesta mitte ainult akuga ennast, vaid ka selle integreerimist seadmetesse ja süsteemidesse, samuti kasutajahariduse ja käitlemise tavadesse.

Kuna nõudlus suure jõudlusega lipo-patareide järele kasvab, investeerivad tootjad, eriti Hiinas, nende väljakutsetega tegelemiseks suuresti teadus- ja arendustegevustesse. Varasematest juhtumitest õppides ja kindlate ohutusmeetmete rakendamisel töötab tööstus turvalisema ja usaldusväärsema akulahenduse loomise nimel paljude rakenduste jaoks.

Järeldus

Termilise põgenemise ennetamine Lipo aku konfiguratsioonides on tootjate jaoks endiselt kriitiline fookus, eriti Hiinas, kus toodetakse märkimisväärne osa maailma liitiumpatareidest. Rangete ohutusstandardite järgimise, akude kujundamise ja materjalide pideva täiustamise ning varasemate juhtumite saadud õppetundide kaudu teeb tööstus olulisi edusamme aku ohutuse suurendamisel.

Nagu juhtumianalüüsid näitavad, on alati paranemisruumi. Pidev väljakutse on tasakaalustada nõudlust kõrgema energiatiheduse ja jõudluse järele, mis on vajalik ohutusvajadusega. See nõuab tootjate, teadlaste, regulaatorite ja lõppkasutajate vahelist koostööd ohutusmeetmete pideva täpsustamiseks ja täiustamiseks.

Neile, kes otsivad kvaliteetseid, ohutuid lipokutseid, seisab Ebattery akutehnoloogia innovatsiooni ja ohutuse esirinnas. Pühendudes rangele testimisele, täiustatud materjalidele ja tipptasemel tootmisprotsessidele, pakub Ebattery usaldusväärseid energialahendusi, mis eelistavad kasutaja turvalisust, ilma et see toimiks. Meie kohta lisateabe saamiseksHiina lipo akuLahendused ja kuidas need vastavad teie konkreetsetele vajadustele, võtke meiega ühendust aadressilcathy@zyepower.com. Meie ekspertide meeskond on valmis abistama teid täiusliku akulahenduse leidmisel, mis ühendab ohutuse, jõudluse ja töökindluse.

Viited

1. Zhang, J. jt. (2020). "Liitium-ioonakude termilised põgenenud omadused: mehhanismid, tuvastamine ja ennetamine." Journal of Power Allikad, 458, 228026.

2. Wang, Q. jt. (2019). "Termiline põgenemine põhjustas liitiumioonide aku tule ja plahvatuse." Journal of Power Allikad, 208, 210–224.

3. Liu, K. jt. (2018). "Liitium-ioonaku raku rikke ohutusprobleemid ja mehhanismid." Journal of Energy Storage, 19, 324-337.

4. Chen, M. jt. (2021). "Liitium-ioonaku termilise põgenenud ohutuse edusammud ja tulevikuperspektiivid." Energiasalvestusmaterjalid, 34, 619-645.

5. Feng, X. et al. (2018). "Liitiumioonaku termiline põgenenud mehhanism elektrisõidukite jaoks: ülevaade." Energiasalvestusmaterjalid, 10, 246-267.