Litiumioniakun riski- ja turvallisuustekniikka (1)

1. Litiumioniakun vaara

Litiumioniakku on mahdollisesti vaarallinen kemiallinen virtalähde kemiallisten ominaisuuksiensa ja järjestelmän koostumuksensa vuoksi.

 

(1) Korkea kemiallinen aktiivisuus

Litium on I-ryhmän pääalkuaine jaksollisen järjestelmän toisessa jaksossa, ja sillä on erittäin aktiivisia kemiallisia ominaisuuksia.

 

(2) Korkea energiatiheys

Litiumioniakuilla on erittäin korkea ominaisenergia (≥ 140 Wh/kg), mikä on useita kertoja verrattuna nikkelikadmium-, nikkelivety- ja muihin akkuihin.Jos lämpökarkaisureaktio tapahtuu, vapautuu suurta lämpöä, mikä johtaa helposti vaaralliseen toimintaan.

 

(3) Ota käyttöön orgaaninen elektrolyyttijärjestelmä

Orgaanisen elektrolyyttijärjestelmän orgaaninen liuotin on hiilivety, jolla on alhainen hajoamisjännite, helppo hapetus ja syttyvä liuotin;Jos akku vuotaa, se syttyy tuleen, jopa palaa ja räjähtää.

 

(4) Suuri sivuvaikutusten todennäköisyys

Litiumioniakun normaalissa käyttöprosessissa sähköenergian ja kemiallisen energian keskinäisen muuntamisen kemiallinen positiivinen reaktio tapahtuu sen sisällä.Tietyissä olosuhteissa, kuten ylilatauksessa, ylipurkautumisessa tai ylivirtakäytössä, on kuitenkin helppo aiheuttaa kemiallisia sivureaktioita akun sisällä;Kun sivureaktio pahenee, se vaikuttaa vakavasti akun suorituskykyyn ja käyttöikään ja voi tuottaa suuren määrän kaasua, mikä aiheuttaa räjähdyksen ja tulipalon sen jälkeen, kun akun sisällä oleva paine kasvaa nopeasti, mikä johtaa turvallisuusongelmiin.

 

(5) Elektrodimateriaalin rakenne on epävakaa

Litiumioniakun ylilatausreaktio muuttaa katodimateriaalin rakennetta ja tekee materiaalista voimakkaan hapetusvaikutuksen, joten elektrolyytissä olevalla liuottimella on voimakas hapettumiskyky;Ja tämä vaikutus on peruuttamaton.Jos reaktion aiheuttama lämpö kerääntyy, on olemassa riski aiheuttaa lämpökarkaa.

 

2. Litiumioniakkutuotteiden turvallisuusongelmien analyysi

30 vuoden teollisen kehityksen jälkeen litiumioniakkutuotteet ovat edistyneet merkittävästi turvallisuustekniikassa, kontrolloivat tehokkaasti sivureaktioiden esiintymistä akussa ja varmistavat akun turvallisuuden.Litiumioniakkuja käytetään kuitenkin yhä laajemmin ja niiden energiatiheys kasvaa jatkuvasti, ja viime vuosina on kuitenkin sattunut useita tapauksia, kuten räjähdysvahinkoja tai tuotteen markkinoilta poistamista mahdollisten turvallisuusriskien vuoksi.Päättelemme, että tärkeimmät syyt litiumioniakkutuotteiden turvallisuusongelmiin ovat seuraavat:

 

(1) Ydinmateriaaliongelma

Sähköytimeen käytettyjä materiaaleja ovat positiiviset aktiiviset materiaalit, negatiiviset aktiiviset materiaalit, kalvot, elektrolyytit ja kuoret jne. Materiaalien valinta ja koostumusjärjestelmän yhteensopivuus määräävät sähköytimen turvallisuussuorituskyvyn.Positiivisia ja negatiivisia aktiivisia materiaaleja ja kalvomateriaaleja valitessaan valmistaja ei tehnyt tiettyä arviointia raaka-aineiden ominaisuuksista ja yhteensopivuudesta, mikä johti synnynnäiseen solun turvallisuuden puutteeseen.

 

(2) Tuotantoprosessin ongelmat

Kennon raaka-aineita ei testata tiukasti, ja tuotantoympäristö on huono, mikä johtaa epäpuhtauksiin tuotannossa, mikä ei ole vain haitallista akun kapasiteetille, vaan sillä on myös suuri vaikutus akun turvallisuuteen;Lisäksi, jos elektrolyyttiin sekoitetaan liikaa vettä, saattaa esiintyä sivureaktioita ja lisätä akun sisäistä painetta, mikä vaikuttaa turvallisuuteen;Valmistusprosessin tason rajoituksesta johtuen tuotteella ei sähköytimen valmistuksen aikana saavuteta hyvää sakeutta, kuten elektrodimatriisin huono tasoisuus, aktiivisen elektrodimateriaalin irtoaminen, muiden epäpuhtauksien sekoittuminen aktiivinen materiaali, elektrodikorvan epävarma hitsaus, epävakaa hitsauslämpötila, purseet elektrodikappaleen reunassa ja eristenauhan käytön puuttuminen avainosissa, mikä voi vaikuttaa haitallisesti sähkösydämen turvallisuuteen .

 

(3)Sähkösydämen suunnitteluvirhe heikentää turvallisuutta

Rakennesuunnittelun kannalta valmistaja ei ole kiinnittänyt huomiota moniin turvallisuuteen vaikuttaviin avainkohtiin.Esimerkiksi avainosissa ei ole eristenauhaa, kalvon suunnittelussa ei ole marginaalia tai marginaali on riittämätön, positiivisten ja negatiivisten elektrodien kapasiteettisuhteen suunnittelu on kohtuuton, positiivisen ja negatiivisen aktiivisen pinta-alasuhteen suunnittelu aineiden käyttö on kohtuutonta ja korvakkeen pituuden suunnittelu on kohtuuton, mikä voi aiheuttaa piileviä vaaroja akun turvallisuudelle.Lisäksi kennon tuotantoprosessissa jotkut kennovalmistajat yrittävät säästää ja puristaa raaka-aineita kustannusten säästämiseksi ja suorituskyvyn parantamiseksi, kuten pienentämällä kalvon pinta-alaa, vähentämällä kuparifoliota, alumiinifoliota ja jättämällä käyttämättä paineenalennusventtiili tai eristenauha, mikä heikentää akun turvallisuutta.

 

(4)Liian korkea energiatiheys

Tällä hetkellä markkinat etsivät suuremman kapasiteetin omaavia akkutuotteita.Tuotteiden kilpailukyvyn lisäämiseksi valmistajat jatkavat litiumioniakkujen volyymikohtaisen energian parantamista, mikä lisää huomattavasti akkujen riskiä.


Postitusaika: 06.11.2022