Как камеры для испытаний аккумуляторов увеличивают безопасность и производительность литий-ионных аккумуляторов

В качестве эффективного и легкого устройства хранения энергии литий-ионные батареи широко используются во многих областях, таких как смартфоны, электромобили и портативные электронные устройства. Однако при использовании литий-ионных аккумуляторов существуют определенные риски безопасности, такие как тепловой разгон, короткое замыкание, перезарядка и переразряд, что может не только привести к ухудшению характеристик аккумулятора, но также может привести к серьезным авариям, таким как пожар и взрыв.

Как улучшить безопасность и представление литий-ионных батарей был центром внимания исследователей и предприятий. Испытательная камера батареи, Как устройство, специально используемое для тестирования и исследований аккумуляторов, играет решающую роль в повышении безопасности и производительности литий-ионных аккумуляторов.

I. Ключевые элементы безопасности и производительности литий-ионных аккумуляторов

A. Температурный эффект

Температура является одним из ключевых факторов, влияющих на производительность и безопасность литий-ионных аккумуляторов. При высоких температурах скорость химических реакций внутри батареи ускоряется, что приводит к ослаблению емкости батареи. Высокая температура также увеличивает внутреннее сопротивление батареи, тем самым снижая эффективность заряда и разряда. Более того, высокие температуры могут вызвать тепловое бегство. Когда внутренняя температура батареи слишком высока, электролит может разлагаться с образованием легковоспламеняющегося газа, а материалы положительного и отрицательного электрода батареи также будут бурно реагировать, выделяя много тепла, что еще больше усугубляет повышение температуры и в конечном итоге приводит к возгоранию или взрыву батареи.

Напротив, при низких температурах химическая реакция внутри батареи становится медленной, а скорость диффузии ионов лития замедляется, что приведет к значительному уменьшению емкости батареи и даже может быть неспособна заряжать или разряжать.

Б. Влажность действие

Чрезмерная влажность может вызвать ржавчину и коррозию металлических компонентов внутри батареи, что влияет на проводимость и стабильность батареи. Влажная среда также может вызвать реакцию гидролиза электролита батареи, изменить химические свойства электролита, а затем повлиять на производительность батареи. Кроме того, попадание воды в аккумулятор может привести к выходу из строя короткого замыкания, что серьезно угрожает безопасности аккумулятора.

С. Корреляция давления

Во время процесса зарядки и разрядки батареи внутри батареи будет происходить фазовый переход и химическая реакция вещества, приводящая к изменению давления. Если давление слишком велико, оно может причинить раковину батареи деформировать, треснуть, и разрушить общую структурную целостность батареи. Изменения давления также могут влиять на контакт между материалом электрода и коллекторной жидкостью, что, в свою очередь, влияет на характеристики заряда и разряда батареи.

II. Функции и характеристики камеры теста батареи

А. Технология точного контроля температуры

Система контроля температурыИспытательная камера батареиБыстро и точно регулирует температуру в камере через топление или охлаждая прибор согласно установленное значение температуры. Камера теста батареи ЛИБ может достигнуть точности контроля температуры ° к ± 0,5, и имеет способность быстро нагреть вверх и охладить вниз, И может достигнуть установленные температурные условия в короткий срок для того чтобы отвечать различные потребностямы теста.

Б. Система контроля влажности

Система управления влажности имитирует различные окружающие среды влажности путем контролировать влажность в камере для того чтобы изучить влияние влажности на литий-ионном аккумуляторе. Диапазон регулировки влажности обычно может быть установлен между 10% и 98% относительной влажности, что соответствует требованиям большинства тестов литий-ионных аккумуляторов для условий влажности.

III. Повышенная безопасность батареи с испытательными камерами

А. Моделирование и предотвращение теплового бегства

Испытательная камера батареиМожет имитировать условия, при которых происходит тепловое бегство, и помочь исследователям в дальнейшем изучении механизма запуска теплового бегства. Путем постепенно увеличивать температуру в камере теста и контролировать изменения температуры, напряжения тока, течения и других параметров внутри батареи, оккуНаблюдается повторный процесс явления теплового бегства. Исследование показало, что когда температура батареи превышает определенный порог, электролит начинает разлагаться, производя большое количество горючего газа, в то время как внутреннее сопротивление батареи резко возрастает, ток увеличивается мгновенно, вызывая тепловой разгон.

На основе этих результатов исследований могут быть разработаны стратегии профилактики теплового бегства. Например, улучшите структуру рассеивания тепла батареи, увеличьте радиатор или используйте жидкостную систему охлаждения для улучшения теплоотдачи батареи при нормальной работе и ненормальном нагреве; Оптимизируйте состав электролита, уменьшите его температуру разложения и реактивность, а также уменьшите количество образующегося горючего газа.

Б. Порог безопасности не определяется

Порог безопасности литий-ионных батарей можно точно определить путем использование камеры теста батареи под различными условиями окружающей среды. Аккумулятор перезаряжается, переразряжается и закорочивается в различных средах температуры, влажности и давления, а значения параметров записываются, когда аккумулятор находится в опасности дыма, пожара и взрыва. В условиях высокой температуры и влажности порог безопасности перезарядки аккумулятора может быть уменьшен, а порог безопасности переразряда может не сильно измениться. Комплексный анализ этих испытаний в различных средах может определить диапазон пороговых значений безопасности батареи при различных рабочих условиях, что обеспечивает важную основу для проектирования системы управления батареями (BMS).

IV. Перспективы будущего

Будущие камеры теста батареи могут иметь более умную систему управления которая может автоматически отрегулировать температуру, влажность, давление и другие параметры согласно плану теста пресет, и могут проанализировать проверки данных в реальное временя для того чтобы обеспечить более точные рекомендации оптимизирования для разработчиков. Кроме того, с постоянным улучшением характеристик литий-ионных аккумуляторов и требований безопасности в таких областях, как автомобили на новой энергии и электростанции-накопители энергии, тестовый блок аккумуляторов будет играть более важную роль в продвижении технологических инноваций и промышленного развития литий-ионных аккумуляторов, и способствовать реализации более эффективных, Безопасное и экологически чистое хранение и использование энергии.