1. Электролитийн галд тэсвэртэй бодис
Электролитийн галд тэсвэртэй бодис нь батерейны дулааны алдагдах эрсдлийг бууруулах маш үр дүнтэй арга боловч эдгээр галд тэсвэртэй бодис нь лити-ион батерейны цахилгаан химийн үзүүлэлтэд ноцтой нөлөөлдөг тул практикт хэрэглэхэд хэцүү байдаг. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд Сан Диегогийн Калифорнийн их сургуулийн ЮЧяо баг [1] капсул савлах аргын тусламжтайгаар микро капсулын доторх электролит дотор тархсан галд тэсвэртэй DbA (дибензил амин)-ийг хийнэ. ердийн цаг хугацаа нь лити-ион батерейны гүйцэтгэлд нөлөөлөхгүй, харин эсүүд нь гадагшлуулах гэх мэт гадны хүчин зүйлийн нөлөөгөөр устах үед эдгээр капсул дахь галд тэсвэртэй бодисууд ялгарч, батарейг хордуулж, доголдоход хүргэдэг. дулааны гүйлт рүү. 2018 онд YuQiao-ийн баг [2] дээрх технологийг дахин ашиглаж, этилен гликол болон этилендиаминыг галд тэсвэртэй бодис болгон ашиглаж, тэдгээрийг битүүмжлэн литийн ион батерейнд оруулснаар литийн ион батерейны дээд температур 70% буурсан байна. зүү зүү тест нь лити ион батерейны дулааны хяналтын эрсдлийг эрс бууруулдаг.
Дээр дурдсан аргууд нь өөрөө өөрийгөө устгах чадвартай бөгөөд энэ нь галд тэсвэртэй бодис хэрэглэсний дараа лити-ион батерейг бүхэлд нь устгана гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч Японы Токиогийн их сургуулийн АтсуоЯмадагийн баг [3] лити-ион батерейны гүйцэтгэлд нөлөөлөхгүй галд тэсвэртэй электролит бүтээжээ. Энэхүү электролитэд өндөр концентрацитай NaN(SO2F)2(NaFSA)orLiN(SO2F)2(LiFSA) литийн давс болгон ашигласан ба электролитэд галд тэсвэртэй триметилфосфатын TMP нэмсэн нь дулааны тогтвортой байдлыг эрс сайжруулсан. лити ион батерейны . Үүнээс гадна галд тэсвэртэй бодис нэмсэн нь лити ион батерейны мөчлөгийн гүйцэтгэлд нөлөөлсөнгүй. Электролитийг 1000 гаруй цикл (1200 С/5 цикл, 95% багтаамжтай) ашиглах боломжтой.
Нэмэлт бодисоор дамжуулан литийн ион батерейны галд тэсвэртэй шинж чанар нь литийн ион батерейг хяналтаас гадуур халахаас сэрэмжлүүлэх арга замуудын нэг юм. Зарим хүмүүс литийн ион батерейнд гадны хүчин зүйлийн нөлөөгөөр үүссэн богино холболтыг үндсээр нь салгах зорилгодоо хүрч, хяналтаас гадуур дулаан үүсэхийг бүрэн арилгах шинэ аргыг хайж олдог. Ашиглаж буй литийн ион батерейны хүчтэй нөлөөллийг харгалзан АНУ-ын Оак Риджийн үндэсний лабораторийн ажилтан ГабриэлМ.Вейт зүсэлттэй өтгөрүүлэх шинж чанартай электролит зохион бүтээжээ [4]. Энэхүү электролит нь Ньютоны бус шингэний шинж чанарыг ашигладаг. Хэвийн төлөвт электролит нь шингэн байдаг. Гэсэн хэдий ч гэнэтийн цохилттой тулгарах үед энэ нь хатуу төлөвт орж, маш хүчтэй болж, бүр сум нэвтэрдэггүй нөлөө үзүүлж чадна. Лити ион батерей мөргөлдөх үед батерейны богино холболтоос үүссэн дулааны гүйлтийн эрсдлийг үндэснээс нь сэрэмжлүүлдэг.
2. Зайны бүтэц
Дараа нь, батерейны эсийн түвшнээс дулааны гүйлтийн тормозыг хэрхэн яаж хийхийг авч үзье. Одоогийн байдлаар литийн ион батерейны бүтцийн дизайнд дулааны гүйлтийн асуудлыг авч үзсэн. Жишээлбэл, 18650 батерейны дээд хэсэгт ихэвчлэн даралт бууруулах хавхлага байдаг бөгөөд энэ нь дулааны гүйлтийн үед батерейны хэт их даралтыг цаг тухайд нь гаргаж чаддаг. Хоёрдугаарт, батерейны бүрхүүлд эерэг температурын коэффициент материал PTC байх болно. Дулааны гүйлтийн температур өсөхөд PTC материалын эсэргүүцэл нь гүйдлийг бууруулж, дулаан үүсэхийг багасгахын тулд мэдэгдэхүйц нэмэгдэх болно. Нэмж дурдахад нэг батерейны бүтцийн дизайныг хийхдээ эерэг ба сөрөг туйлуудын хоорондох богино залгааны эсрэг хийц, буруу ажиллагаанаас сэрэмжлэх, металлын үлдэгдэл болон зайны богино холболт үүсэх, аюулгүй байдлын осолд хүргэдэг бусад хүчин зүйлсийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Батерейны хоёр дахь загвар нь өндөр температурт гурван давхаргат нийлмэл автомат хаалттай нүх гэх мэт илүү найдвартай диафрагмыг ашиглах ёстой боловч сүүлийн жилүүдэд батерейны эрчим хүчний нягтрал сайжирч, нимгэн диафрагмыг ашиглах хандлагатай байна. Гурван давхар нийлмэл диафрагм аажмаар хуучирч, диафрагмын керамик бүрээсээр сольж, диафрагмыг дэмжих зориулалттай керамик бүрээс, өндөр температурт диафрагмын агшилтыг бууруулж, лити ион батерейны дулааны тогтвортой байдлыг сайжруулж, эрсдэлийг бууруулна. лити ион батерейны дулааны гүйдэл.
3. Батерейны дулааны аюулгүй байдлын загвар
Ашиглалтын явцад лити ион батерейнууд нь цуврал болон зэрэгцээ холболтоор олон арван, хэдэн зуун, бүр хэдэн мянган батерейгаас бүрддэг. Жишээлбэл, Tesla ModelS-ийн зайны багц нь 7000 гаруй 18650 батерейгаас бүрддэг. Хэрэв батерейны аль нэг нь дулааны хяналтаа алдвал зайны хайрцагт тархаж, ноцтой үр дагаварт хүргэж болзошгүй. Тухайлбал, 2013 оны нэгдүгээр сард АНУ-ын Бостон хотод Японы компанийн “Боинг 787” онгоцны лити ион батерей шатсан. Үндэсний Тээврийн Аюулгүй Байдлын Зөвлөлийн мөрдөн байцаалтын дагуу зайны багц дахь 75Ач квадрат лити ион батерей нь зэргэлдээх батерейны дулааны алдагдлыг үүсгэсэн. Энэ явдлын дараа Боинг компани дулааны хяналтгүй тархалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бүх батерейг шинэ арга хэмжээгээр тоноглохыг шаарджээ.
Лити ион батерейны дотор дулааны гүйдэл тархахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд AllcellTechnology фазын өөрчлөлтийн материалд суурилсан лити ион батерейнд зориулсан дулаан тусгаарлах PCC материалыг боловсруулсан [5]. Лити ион батерейны хооронд дүүргэсэн PCC материал нь литийн ион батерейны хэвийн ажиллагаатай үед халуунд байгаа батерей нь литийн ион дахь дулааны гүйлтийн үед батерейны гадна талд PCC материалаар хурдан дамждаг. батерей, PCC материал нь дотоод парафины лав хайлснаар их хэмжээний дулааныг шингээж, батерейны температурыг цаашид нэмэгдүүлэхээс сэргийлж, батерейны дотоод тархалт хяналтаас гадуур халахаас сэрэмжлүүлдэг. Шинжилгээний туршилтаар 18650 ширхэг батерейны 4 ба 10 утаснаас бүрдэх батерейны нэг батерейны дулааны алдагдал нь PCC материал ашиглахгүйгээр эцэст нь батерейны багц дахь 20 батерейны дулааны алдагдалд хүргэсэн бол нэг батерейны дулаан алдагдсан байна. PCC материалаар хийгдсэн батерейны зай нь бусад зайны багцын дулааны алдагдалд хүргээгүй.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 2-р сарын 25