Mejora de la tecnologa de seguridad de las bateras desde la perspectiva del electrolito
Aug 23,2023.

El electrolito se encuentra en un entorno de vida hostil. Se enfrenta a la fuerte reducibilidad del electrodo negativo y a la fuerte oxidacin del electrodo positivo.

Agregar retardantes de llama para hacer que el electrolito no sea combustible y reducir su inflamabilidad es una forma eficaz de mejorar la seguridad de las bateras.


Sin embargo, este enfoque tiene una mejora limitada en la seguridad de las bateras, especialmente cuando la capacidad de las bateras comerciales excede los 100 amperios hora y los retardadores de llama no pueden detenerlas, porque la combustin de las bateras es aportada por gases combustibles.

 

Durante el proceso de fuga trmica, hay dos factores que conducen a la seguridad de fuga trmica. Uno contribuye a los gases combustibles y el otro contribuye al oxgeno y la temperatura.

 

El primero es el gas combustible: los retardantes de llama solo pueden garantizar que el electrolito no sea combustible en estado lquido, pero el electrodo negativo reacciona con el electrolito para producir una gran cantidad de gas reductor, que es inflamable y proporciona una base para la combustin.

 

La segunda es que la reaccin exotrmica del cuerpo de la batera proporciona una temperatura alta. El cuerpo slido genera oxgeno cuando se calienta a unos 200 grados Celsius y la parte slida de la batera proporciona un ambiente de alta temperatura; Los propios gases combustibles pueden arder y la parte slida proporciona una temperatura que inevitablemente conduce a la combustin.

Electrolito del material de la batera de litio

 

Al cambiar la ruta de reaccin entre el electrolito y el electrodo negativo, reduciendo los tipos y cantidades de gases reductores, se puede mejorar la seguridad de la batera desde esta perspectiva.

En la prueba de fuga trmica, hay tres temperaturas que representan diferentes significados fsicos:

 

T1 representa la batera que ingresa a la etapa de autocalentamiento, donde el electrodo negativo reacciona con el electrolito para formar un gas reductor. El gas reductor fluye hacia el electrodo positivo, atacando la red del electrodo positivo, provocando una transicin de fase y liberacin de oxgeno.

El oxgeno reacciona con la EC en el electrolito, provocando un aumento de temperatura. Forma T2, que es la temperatura que desencadena la fuga trmica. El tiempo que se pasa en el rango de temperatura de T1 y T2 es relativamente largo y se puede trabajar desde una proteccin pasiva.

Los polos positivo y negativo reaccionan violentamente formando la temperatura ms alta T3.

 

Mtodo de regulacin:


1. Regulacin elctrica: control de descarga de la batera. Debido a que la reaccin es de electrones, a travs de la descarga se liberan electrones, y si no se liberan electrones no se pueden generar gases reductores.

2. Regulacin de gas: utilice vlvulas de escape inteligentes para forzar el escape, evitando interferencias, acumulacin y combustin.

3. Enfriamiento: Reducir la velocidad de reaccin.

4. Agente venenoso: libere un agente venenoso en el colector compuesto para absorber el gas.

5. Reducir o bloquear la va de produccin de gas combustible. Por ejemplo, electrolito EC libre o que reduce la cantidad de electrolito EC, como el electrolito perfluorado.

6. Agregacin: bloquea la diafona, evitando que los reactivos lleguen al electrodo opuesto.

6. Diafragma de alta seguridad, bloqueando la diafona.

7. Agregue retardantes de llama para suprimir la combustin y el aumento de temperatura del electrolito, y retrasar el tiempo de fuga trmica.

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