लिथियम आयन बैटरी की जोखिम और सुरक्षा तकनीक (1)

1. लिथियम आयन बैटरी का खतरा

लिथियम आयन बैटरी इसकी रासायनिक विशेषताओं और सिस्टम संरचना के कारण एक संभावित खतरनाक रासायनिक ऊर्जा स्रोत है।

 

(1) उच्च रासायनिक गतिविधि

अत्यंत सक्रिय रासायनिक गुणों के साथ, आवर्त सारणी की दूसरी अवधि में लिथियम मुख्य समूह I तत्व है।

 

(2) उच्च ऊर्जा घनत्व

लिथियम आयन बैटरी में बहुत उच्च विशिष्ट ऊर्जा (≥ 140 Wh/kg) होती है, जो निकल कैडमियम, निकल हाइड्रोजन और अन्य माध्यमिक बैटरी से कई गुना अधिक होती है।यदि थर्मल भगोड़ा प्रतिक्रिया होती है, तो उच्च गर्मी जारी की जाएगी, जिससे आसानी से असुरक्षित व्यवहार हो जाएगा।

 

(3) जैविक इलेक्ट्रोलाइट प्रणाली को अपनाएं

कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम का कार्बनिक विलायक हाइड्रोकार्बन है, कम अपघटन वोल्टेज, आसान ऑक्सीकरण और ज्वलनशील विलायक के साथ;रिसाव की स्थिति में, बैटरी आग पकड़ लेगी, यहां तक ​​कि जलकर फट जाएगी।

 

(4) साइड इफेक्ट की उच्च संभावना

लिथियम आयन बैटरी की सामान्य उपयोग प्रक्रिया में, विद्युत ऊर्जा और रासायनिक ऊर्जा के बीच पारस्परिक रूपांतरण की रासायनिक सकारात्मक प्रतिक्रिया इसके इंटीरियर में होती है।हालाँकि, कुछ शर्तों के तहत, जैसे ओवरचार्जिंग, ओवर डिस्चार्जिंग या ओवर करंट ऑपरेशन, बैटरी के अंदर रासायनिक साइड रिएक्शन का कारण बनना आसान है;जब साइड रिएक्शन बढ़ जाता है, तो यह बैटरी के प्रदर्शन और सेवा जीवन को गंभीरता से प्रभावित करेगा, और बड़ी मात्रा में गैस का उत्पादन कर सकता है, जिससे बैटरी के अंदर दबाव तेजी से बढ़ने के बाद विस्फोट और आग लग जाएगी, जिससे सुरक्षा समस्याएं हो सकती हैं।

 

(5) इलेक्ट्रोड सामग्री की संरचना अस्थिर है

लिथियम आयन बैटरी की अधिभार प्रतिक्रिया कैथोड सामग्री की संरचना को बदल देगी और सामग्री को मजबूत ऑक्सीकरण प्रभाव देगी, जिससे इलेक्ट्रोलाइट में विलायक का मजबूत ऑक्सीकरण होगा;और यह प्रभाव अपरिवर्तनीय है।यदि प्रतिक्रिया के कारण होने वाली गर्मी जमा हो जाती है, तो थर्मल भगोड़ा होने का खतरा होगा।

 

2. लिथियम आयन बैटरी उत्पादों की सुरक्षा समस्याओं का विश्लेषण

औद्योगिक विकास के 30 वर्षों के बाद, लिथियम-आयन बैटरी उत्पादों ने सुरक्षा प्रौद्योगिकी में काफी प्रगति की है, बैटरी में साइड प्रतिक्रियाओं की घटना को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया है, और बैटरी की सुरक्षा सुनिश्चित की है।हालाँकि, चूंकि लिथियम आयन बैटरी अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं और उनकी ऊर्जा घनत्व उच्च और उच्च होती है, हाल के वर्षों में संभावित सुरक्षा खतरों के कारण विस्फोट की चोटें या उत्पाद रिकॉल जैसी कई घटनाएं अभी भी होती हैं।हम निष्कर्ष निकालते हैं कि लिथियम-आयन बैटरी उत्पादों की सुरक्षा समस्याओं के मुख्य कारण इस प्रकार हैं:

 

(1) मुख्य सामग्री समस्या

इलेक्ट्रिक कोर के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में सकारात्मक सक्रिय सामग्री, नकारात्मक सक्रिय सामग्री, डायाफ्राम, इलेक्ट्रोलाइट्स और गोले आदि शामिल हैं। सामग्री का चयन और संरचना प्रणाली का मिलान विद्युत कोर के सुरक्षा प्रदर्शन को निर्धारित करता है।सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय सामग्री और डायाफ्राम सामग्री का चयन करते समय, निर्माता ने कच्चे माल की विशेषताओं और मिलान पर एक निश्चित मूल्यांकन नहीं किया, जिसके परिणामस्वरूप सेल की सुरक्षा में जन्मजात कमी हुई।

 

(2) उत्पादन प्रक्रिया की समस्याएं

सेल के कच्चे माल का कड़ाई से परीक्षण नहीं किया जाता है, और उत्पादन वातावरण खराब होता है, जिससे उत्पादन में अशुद्धियाँ होती हैं, जो न केवल बैटरी की क्षमता के लिए हानिकारक है, बल्कि बैटरी की सुरक्षा पर भी बहुत प्रभाव डालती है;इसके अलावा, यदि इलेक्ट्रोलाइट में बहुत अधिक पानी मिलाया जाता है, तो साइड रिएक्शन हो सकता है और बैटरी का आंतरिक दबाव बढ़ सकता है, जिससे सुरक्षा प्रभावित होगी;उत्पादन प्रक्रिया स्तर की सीमा के कारण, इलेक्ट्रिक कोर के उत्पादन के दौरान, उत्पाद अच्छी स्थिरता प्राप्त नहीं कर सकता है, जैसे कि इलेक्ट्रोड मैट्रिक्स की खराब समतलता, सक्रिय इलेक्ट्रोड सामग्री का गिरना, अन्य अशुद्धियों का मिश्रण सक्रिय सामग्री, इलेक्ट्रोड लैग की असुरक्षित वेल्डिंग, अस्थिर वेल्डिंग तापमान, इलेक्ट्रोड टुकड़े के किनारे पर गड़गड़ाहट, और प्रमुख भागों में इन्सुलेट टेप के उपयोग की अनुपस्थिति, जो विद्युत कोर की सुरक्षा पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकती है .

 

(3 (इलेक्ट्रिक कोर का डिज़ाइन दोष सुरक्षा प्रदर्शन को कम करता है

संरचनात्मक डिजाइन के संदर्भ में, सुरक्षा पर असर डालने वाले कई महत्वपूर्ण बिंदुओं पर निर्माता द्वारा ध्यान नहीं दिया गया है।उदाहरण के लिए, प्रमुख भागों में कोई इन्सुलेट टेप नहीं है, डायाफ्राम डिजाइन में कोई मार्जिन या अपर्याप्त मार्जिन नहीं छोड़ा गया है, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की क्षमता अनुपात का डिजाइन अनुचित है, सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय के क्षेत्र अनुपात का डिजाइन पदार्थ अनुचित हैं, और लंबी लंबाई का डिज़ाइन अनुचित है, जो बैटरी की सुरक्षा के लिए छिपे हुए खतरे पैदा कर सकता है।इसके अलावा, सेल की उत्पादन प्रक्रिया में, कुछ सेल निर्माता लागत बचाने और प्रदर्शन में सुधार करने के लिए कच्चे माल को बचाने और संपीड़ित करने का प्रयास करते हैं, जैसे कि डायाफ्राम के क्षेत्र को कम करना, तांबे की पन्नी, एल्यूमीनियम पन्नी को कम करना और उपयोग नहीं करना। दबाव राहत वाल्व या इन्सुलेट टेप, जो बैटरी की सुरक्षा को कम करेगा।

 

(4 (बहुत अधिक ऊर्जा घनत्व

वर्तमान में, बाजार उच्च क्षमता वाले बैटरी उत्पादों की तलाश में है।उत्पादों की प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने के लिए, निर्माता लिथियम आयन बैटरी की मात्रा विशिष्ट ऊर्जा में सुधार करना जारी रखते हैं, जिससे बैटरी का जोखिम बहुत बढ़ जाता है।


पोस्ट करने का समय: नवंबर-06-2022