جلوگیری از فراری حرارتی در تنظیمات باتری LIPO

باتری های لیتیوم پلیمر (LIPO) در کاربردهای مختلف ، از الکترونیک مصرفی گرفته تا وسایل نقلیه برقی ، به طور فزاینده ای محبوب شده اند. با این حال ، با چگالی انرژی زیاد آنها ، خطر فراری حرارتی ایجاد می شود ، وضعیت بالقوه خطرناکی که باتری بیش از حد گرم می شود و می تواند منجر به آتش سوزی یا انفجار شود. در این مقاله ، ما بررسی خواهیم کرد که چگونه تولید کنندگان ، به ویژه تولید کنندگان تولید می کنندباتری لیپو چین، به این نگرانی مهم ایمنی پرداخته اند.

تولید کنندگان چینی برای جلوگیری از فراری حرارتی از چه استانداردهای ایمنی استفاده می کنند؟

تولید کنندگان چینی استانداردهای ایمنی دقیق را برای کاهش خطر فراری حرارتی در اجرا کرده اندباتری لیپو چینتولید این استانداردها به گونه ای طراحی شده اند که باتری ها می توانند بدون خطر ایمنی در برابر عوامل استرس زا مختلف مقاومت کنند.

یکی از استانداردهای اصلی مورد استفاده GB/T 31485-2015 است که الزامات ایمنی برای باتری های لیتیوم یون برای وسایل نقلیه برقی را تشریح می کند. این استاندارد شامل آزمایشات مربوط به سوء استفاده حرارتی ، اضافه بار ، بیش از حد تخلیه و شرایط کوتاه است. تولید کنندگان باید نشان دهند که باتری های آنها بدون تجربه فراری حرارتی می توانند این آزمایشات را تحمل کنند.

استاندارد مهم دیگر QC/T 743-2006 است که بر نیازهای ایمنی باتری های لیتیوم یون مورد استفاده در دوچرخه های برقی متمرکز است. این استاندارد بر اهمیت ساخت سلول و عایق مناسب برای جلوگیری از مدارهای کوتاه داخلی که می تواند منجر به فراری حرارتی شود ، تأکید می کند.

تولید کنندگان چینی همچنین از استانداردهای بین المللی مانند IEC 62133 پیروی می کنند ، که الزامات و آزمایشات مربوط به عملکرد ایمن سلول ها و باتری های لیتیوم ثانویه قابل حمل قابل حمل را مشخص می کند. این استاندارد شامل مقررات محافظت در برابر هزینه های اضافی ، بیش از حد تخلیه و مدار کوتاه است که همه آنها در جلوگیری از فراری حرارتی بسیار مهم هستند.

برای رعایت این استانداردها ، تولید کنندگان از تکنیک های مختلفی استفاده می کنند:

1. مواد جداکننده پیشرفته: استفاده از جداکننده های پوشیده از سرامیک یا نانوذرات که یکپارچگی خود را در دماهای بالا حفظ می کنند و خطر مدارهای کوتاه داخلی را کاهش می دهند.

2. سیستم های مدیریت حرارتی: اجرای مکانیسم های خنک کننده برای از بین بردن گرما و حفظ دمای بهینه عملیاتی.

3. سیستم های مدیریت باتری (BMS): ادغام BM های پیشرفته که نظارت بر ولتاژ سلول ، جریان و دما را کنترل می کنند ، در صورت لزوم مداخله می کنند تا از شرایط ناامن جلوگیری شود.

4- مواد افزودنی مقاوم در برابر شعله: ترکیب مواد افزودنی در مواد الکترولیت یا الکترود برای سرکوب احتراق در صورت وقوع حرارتی.

این اقدامات به طور جمعی در تقویت مشخصات ایمنی تنظیمات باتری چین لیپو کمک می کند ، و احتمال بروز حوادث فراری حرارتی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

باتری های لیپو چینی در تست های پایداری حرارتی چگونه مقایسه می شوند؟

پایداری حرارتی جنبه مهمی از ایمنی باتری است و تولید کنندگان چینی در این زمینه گام های قابل توجهی در بهبود عملکرد باتری های LIPO خود انجام داده اند. مطالعات تطبیقی ​​نشان داده اند که باتری های لیپو با کیفیت بالا چینی اغلب با ثبات حرارتی باتری های تولید شده در سایر کشورها به طور همزمان و گاه فراتر از آن عمل می کنند.

یک آزمایش کلیدی که برای ارزیابی پایداری حرارتی استفاده می شود ، آزمایش نفوذ ناخن است. در این تست ، یک ناخن از طریق باتری رانده می شود تا یک مدار کوتاه داخلی را شبیه سازی کند. تولید کنندگان چینی باتری هایی ایجاد کرده اند که می توانند بدون تجربه فراری حرارتی ، اغلب با استفاده از مواد پیشرفته الکترود و طرح های جداکننده ، این آزمایش را تحمل کنند.

ارزیابی مهم دیگر ، آزمایش اجاق گاز است که در آن باتری ها برای ارزیابی ثبات حرارتی آنها در دمای بالا قرار می گیرند. داده های اخیر نشان می دهد که رهبریباتری لیپو چینتولید کنندگان سلولهایی تولید کرده اند که ثبات را در دمای تا 150 درجه سانتیگراد حفظ می کنند ، که با استانداردهای پیشرو در صنعت در سطح جهان قابل مقایسه است.

آزمایش کالری سنجی سرعت شتاب (ARC) یکی دیگر از معیارهای مهم برای ثبات حرارتی است. این آزمایش میزان خود گرمایشی یک باتری را در شرایط آدیاباتیک اندازه گیری می کند. باتری های چینی در تست های قوس نتایج چشمگیری نشان داده اند ، در حالی که برخی از مدلها میزان خود گرمایشی را به میزان پایین 0.02 درجه سانتیگراد در دقیقه در دمای بالاتر از 150 درجه سانتیگراد نشان می دهند ، که نشانگر پایداری حرارتی عالی است.

شایان ذکر است که عملکرد باتری های لیپو چینی در تست های پایداری حرارتی بسته به تولید کننده و طراحی باتری خاص می تواند به میزان قابل توجهی متفاوت باشد. تولید کنندگان سطح برتر چینی اغلب برای بهبود ویژگی های ایمنی باتری های خود به شدت در تحقیق و توسعه سرمایه گذاری می کنند و در نتیجه محصولاتی که از استانداردهای ایمنی بین المللی برخوردار یا فراتر می روند.

برخی از پیشرفت های قابل توجه در پایداری حرارتی باتری لیپو چینی شامل موارد زیر است:

1. فرمولاسیون های جدید الکترولیت که در دماهای بالاتر پایدار هستند

2. مواد کاتدی بهبود یافته با پایداری ساختاری پیشرفته

3. مواد رابط حرارتی پیشرفته برای اتلاف بهتر گرما

4- طراحی سلول های نوآورانه که شامل ویژگی های ایمنی اضافی هستند

این پیشرفت ها به افزایش شهرت باتری های لیپو چینی به عنوان منابع قدرت قابل اعتماد و ایمن برای کاربردهای مختلف کمک کرده است. با این حال ، توجه به این نکته ضروری است که پایداری حرارتی فقط یک جنبه از ایمنی کلی باتری است و کاربران همیشه باید از دستورالعمل های مناسب استفاده و استفاده استفاده کنند تا از عملکرد ایمن اطمینان حاصل شود.

مطالعات موردی: حوادث فراری حرارتی و درسهای آموخته شده

در حالی که پیشرفت چشمگیری در جلوگیری از فراری حرارتی حاصل شده است ، بررسی حوادث گذشته بینش ارزشمندی را برای بهبود بیشتر ایمنی باتری فراهم می کند. در اینجا برخی از مطالعات موردی قابل توجه شامل باتری های لیپو و درسهایی که از آنها آموخته شده است:

مطالعه موردی 1: آتش سوزی باتری وسیله نقلیه الکتریکی

در سال 2018 ، یک وسیله نقلیه برقی در چین به دلیل فراری حرارتی آتش سوزی شدید باتری را تجربه کرد. تحقیقات نشان داد که این حادثه ناشی از نقص تولیدی است که منجر به یک مدار کوتاه داخلی شده است. این مورد اهمیت اقدامات دقیق کنترل کیفیت در طی فرآیند تولید را برجسته می کند.

درسهای آموخته شده:

1. روشهای آزمایش دقیق تری را برای تشخیص نقص های احتمالی اجرا کنید

2. سیستم های قابلیت ردیابی را برای شناسایی سریع و یادآوری باتری های بالقوه آسیب دیده تقویت کنید

3. طراحی بسته باتری را بهبود بخشید تا سلولهای انفرادی را بهتر جدا کرده و از انتشار حوادث حرارتی جلوگیری کنید

مطالعه موردی 2: گرمای بیش از حد الکترونیک مصرفی

یک مدل تلفن هوشمند محبوب در سال 2016 حوادث متعدد تورم باتری و گرمای بیش از حد را تجربه کرد. علت اصلی به عنوان یک نقص طراحی مشخص شد که فشار بیش از حد بر گوشه های باتری وارد می شود. این مورد بر اهمیت در نظر گرفتن کل طراحی دستگاه هنگام ادغام تأکید کرده استباتری لیپو چینبسته ها

درسهای آموخته شده:

1. آزمایش جامع استرس را روی باتری ها در طراحی محصول نهایی انجام دهید

2. اجرای فرآیندهای تضمین کیفیت قوی تر برای ادغام باتری

3. سیستم های هشدار اولیه بهتر را برای مشکلات احتمالی باتری در دستگاه های مصرف کننده توسعه دهید

مطالعه موردی 3: آتش سوزی سیستم ذخیره انرژی

در سال 2019 ، یک سیستم ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ با استفاده از باتری های لیپو به دلیل فراری حرارتی آتش سوزی را تجربه کرد. تحقیقات نشان داد که این حادثه با خرابی در سیستم خنک کننده انجام شده است که منجر به گرمای بیش از حد ماژول های باتری شد.

درسهای آموخته شده:

1. افزایش افزونگی در سیستم های مدیریت حرارتی برای تاسیسات باتری در مقیاس بزرگ

2. توسعه سیستم های پیشرفته سرکوب آتش سوزی که به طور خاص برای آتش سوزی باتری لیتیوم طراحی شده است

3. نظارت بر نظارت در زمان واقعی و قابلیت های پیش بینی نگهداری برای سیستم های باتری

مطالعه موردی 4: انفجار باتری هواپیماهای بدون سرنشین

یک هواپیمای بدون سرنشین سرگرمی در سال 2017 انفجار باتری در اواسط پرواز را تجربه کرد و باعث سقوط این هواپیمای بدون سرنشین شد. تحقیقات نشان داد که کاربر در طی یک پرواز قبلی سهواً باتری را آسیب دیده است ، اما همچنان بدون بازرسی از آن استفاده می کرد.

درسهای آموخته شده:

1. آموزش کاربر را در روش های مناسب برای کار با باتری و روش های بازرسی بهبود بخشید

2. برای مقاومت در برابر تأثیرات جزئی ، باتری های قوی تری ایجاد کنید

3. سیستم های باتری هوشمند را اجرا کنید که می توانند آسیب های احتمالی را تشخیص داده و گزارش دهند

مطالعه موردی 5: آتش سوزی تسهیلات

یک مرکز تولید باتری لیپو چین در سال 2020 به دلیل فراری حرارتی در دسته ای از باتری هایی که تحت دوچرخه سواری تشکیل شده بودند ، آتش سوزی قابل توجهی را تجربه کرد. این حادثه اهمیت اقدامات ایمنی را در طی خود فرآیند تولید برجسته کرد.

درسهای آموخته شده:

1. پروتکل های ایمنی و اقدامات مهار را در امکانات تولید باتری تقویت کنید

2. سیستم های نظارت پیشرفته تری را در طی فرآیند تشکیل باتری پیاده سازی کنید

3. توسعه برنامه های واکنش اضطراری بهبود یافته برای امکانات تولیدی

این مطالعات موردی بر چالش های مداوم در جلوگیری از فراری حرارتی و اهمیت بهبود مستمر در طراحی باتری ، فرآیندهای تولید و پروتکل های ایمنی تأکید می کند. آنها همچنین نیاز به یک رویکرد جامع در مورد ایمنی باتری را که نه تنها باتری بلکه ادغام آن در دستگاه ها و سیستم ها و همچنین آموزش کاربر و شیوه های کاربری را نیز در نظر می گیرد ، برجسته می کند.

از آنجا که تقاضا برای باتری های LIPO با کارایی بالا همچنان در حال رشد است ، تولید کنندگان ، به ویژه در چین ، سرمایه گذاری زیادی در تحقیق و توسعه برای رفع این چالش ها دارند. این صنعت با یادگیری از حوادث گذشته و اجرای اقدامات ایمنی قوی ، در تلاش است تا راه حل های باتری ایمن تر و مطمئن تر را برای طیف گسترده ای از برنامه ها ایجاد کند.

پایان

پیشگیری از فراری حرارتی در تنظیمات باتری LIPO ، تمرکز مهمی برای تولید کنندگان به ویژه در چین است که بخش قابل توجهی از باتری های لیتیوم جهان تولید می شود. این صنعت از طریق پیروی از استانداردهای سختگیرانه ایمنی ، بهبود مستمر در طراحی و مواد باتری و درسهایی که از حوادث گذشته آموخته شده است ، در افزایش ایمنی باتری اقدامات مهمی را انجام می دهد.

با این حال ، همانطور که مطالعات موردی نشان می دهد ، همیشه جایی برای بهبود وجود دارد. چالش مداوم تعادل تقاضا برای چگالی انرژی بالاتر و عملکرد با نیاز مهم به ایمنی است. این امر نیاز به تلاش مشترک بین تولید کنندگان ، محققان ، تنظیم کننده ها و کاربران نهایی برای اصلاح مداوم و تقویت اقدامات ایمنی دارد.

برای کسانی که به دنبال باتری های با کیفیت بالا و ایمن لیپو هستند ، Ebattery در خط مقدم نوآوری و ایمنی در فناوری باتری قرار دارد. Ebattery با تعهد به آزمایش دقیق ، مواد پیشرفته و فرآیندهای تولید پیشرفته ، راه حل های قدرت قابل اعتماد را ارائه می دهد که ایمنی کاربر را بدون در نظر گرفتن عملکرد در اولویت قرار می دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ماباتری لیپو چینراه حل ها و اینکه چگونه آنها می توانند نیازهای خاص شما را برآورده کنند ، لطفاً با ما تماس بگیریدcathy@zyepower.comبشر تیم متخصصان ما آماده است تا در یافتن راه حل کامل باتری که از ایمنی ، عملکرد و قابلیت اطمینان استفاده می کند ، به شما کمک کند.

منابع

1. ژانگ ، جی. و همکاران. (2020). "ویژگی های فراری حرارتی باتری های لیتیوم یون: مکانیسم ها ، تشخیص و پیشگیری." مجله منابع برق ، 458 ، 228026.

2. وانگ ، س. و همکاران. (2019). "فراری حرارتی باعث آتش سوزی و انفجار باتری لیتیوم یون شد." مجله منابع برق ، 208 ، 210-224.

3. لیو ، K. و همکاران. (2018). "مسائل ایمنی و مکانیسم های خرابی سلول باتری لیتیوم یون." مجله ذخیره انرژی ، 19 ، 324-337.

4. چن ، م. و همکاران. (2021). "پیشرفت و چشم اندازهای آینده در مورد ایمنی فراری باتری لیتیوم یون." مواد ذخیره انرژی ، 34 ، 619-645.

5. فنگ ، X. و همکاران. (2018). "مکانیسم فراری حرارتی باتری لیتیوم یون برای وسایل نقلیه برقی: یک بررسی." مواد ذخیره سازی انرژی ، 10 ، 246-267.