लिथियम आयन बॅटरीचे जोखीम आणि सुरक्षा तंत्रज्ञान (1)

1. लिथियम आयन बॅटरीचा धोका

लिथियम आयन बॅटरी त्याच्या रासायनिक वैशिष्ट्यांमुळे आणि प्रणालीच्या रचनेमुळे संभाव्य धोकादायक रासायनिक उर्जा स्त्रोत आहे.

 

(1) उच्च रासायनिक क्रियाकलाप

आवर्त सारणीच्या दुसऱ्या कालखंडातील लिथियम हा मुख्य गट I घटक आहे, ज्यामध्ये अत्यंत सक्रिय रासायनिक गुणधर्म आहेत.

 

(2) उच्च ऊर्जा घनता

लिथियम आयन बॅटरियांमध्ये खूप उच्च विशिष्ट ऊर्जा (≥ 140 Wh/kg) असते, जी निकेल कॅडमियम, निकेल हायड्रोजन आणि इतर दुय्यम बॅटरीच्या अनेक पट असते.थर्मल रनअवे प्रतिक्रिया उद्भवल्यास, उच्च उष्णता सोडली जाईल, ज्यामुळे सहजपणे असुरक्षित वर्तन होईल.

 

(३) सेंद्रिय इलेक्ट्रोलाइट प्रणालीचा अवलंब करा

ऑर्गेनिक इलेक्ट्रोलाइट प्रणालीचे सेंद्रिय सॉल्व्हेंट हा हायड्रोकार्बन आहे, कमी विघटन व्होल्टेजसह, सुलभ ऑक्सिडेशन आणि ज्वलनशील दिवाळखोर;गळती झाल्यास, बॅटरीला आग लागेल, अगदी जळते आणि स्फोट होईल.

 

(4) साइड इफेक्ट्सची उच्च संभाव्यता

लिथियम आयन बॅटरीच्या सामान्य वापर प्रक्रियेत, विद्युत ऊर्जा आणि रासायनिक ऊर्जा यांच्यातील परस्पर रूपांतरणाची रासायनिक सकारात्मक प्रतिक्रिया तिच्या आतील भागात घडते.तथापि, काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये, जसे की ओव्हरचार्जिंग, ओव्हर डिस्चार्जिंग किंवा चालू ऑपरेशन, बॅटरीच्या आत रासायनिक साइड रिअॅक्शन होणे सोपे आहे;जेव्हा साइड रिअॅक्शन तीव्र होते, तेव्हा ते बॅटरीच्या कार्यक्षमतेवर आणि सेवा आयुष्यावर गंभीरपणे परिणाम करते आणि मोठ्या प्रमाणात गॅस तयार करू शकते, ज्यामुळे बॅटरीच्या आत दाब वेगाने वाढल्यानंतर स्फोट आणि आग होऊ शकते, ज्यामुळे सुरक्षिततेच्या समस्या उद्भवतात.

 

(5) इलेक्ट्रोड सामग्रीची रचना अस्थिर आहे

लिथियम आयन बॅटरीची ओव्हरचार्ज प्रतिक्रिया कॅथोड सामग्रीची रचना बदलेल आणि सामग्रीला मजबूत ऑक्सिडेशन प्रभाव देईल, ज्यामुळे इलेक्ट्रोलाइटमधील सॉल्व्हेंटचे मजबूत ऑक्सीकरण होईल;आणि हा प्रभाव अपरिवर्तनीय आहे.प्रतिक्रियेमुळे होणारी उष्णता जमा झाल्यास, थर्मल पळापळ होण्याचा धोका असतो.

 

2. लिथियम आयन बॅटरी उत्पादनांच्या सुरक्षा समस्यांचे विश्लेषण

30 वर्षांच्या औद्योगिक विकासानंतर, लिथियम-आयन बॅटरी उत्पादनांनी सुरक्षा तंत्रज्ञानामध्ये मोठी प्रगती केली आहे, बॅटरीमधील साइड रिअॅक्शन्सच्या घटना प्रभावीपणे नियंत्रित केल्या आहेत आणि बॅटरीची सुरक्षितता सुनिश्चित केली आहे.तथापि, लिथियम आयन बॅटरी अधिकाधिक प्रमाणात वापरल्या जात असल्याने आणि त्यांची उर्जा घनता जास्त आणि जास्त असल्याने, अलिकडच्या वर्षांत संभाव्य सुरक्षिततेच्या धोक्यांमुळे स्फोटात दुखापत होणे किंवा उत्पादने परत मागणे यासारख्या अनेक घटना अजूनही आहेत.आम्ही असा निष्कर्ष काढतो की लिथियम-आयन बॅटरी उत्पादनांच्या सुरक्षिततेच्या समस्यांची मुख्य कारणे खालीलप्रमाणे आहेत:

 

(1) मुख्य सामग्री समस्या

इलेक्ट्रिक कोरसाठी वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीमध्ये सकारात्मक सक्रिय साहित्य, नकारात्मक सक्रिय साहित्य, डायाफ्राम, इलेक्ट्रोलाइट्स आणि शेल इत्यादींचा समावेश होतो. सामग्रीची निवड आणि रचना प्रणालीची जुळणी इलेक्ट्रिक कोरची सुरक्षा कार्यक्षमता निर्धारित करते.सकारात्मक आणि नकारात्मक सक्रिय सामग्री आणि डायाफ्राम सामग्री निवडताना, निर्मात्याने कच्च्या मालाची वैशिष्ट्ये आणि जुळणी यावर विशिष्ट मूल्यांकन केले नाही, परिणामी सेलच्या सुरक्षिततेमध्ये जन्मजात कमतरता निर्माण झाली.

 

(2) उत्पादन प्रक्रिया समस्या

सेलच्या कच्च्या मालाची काटेकोरपणे चाचणी केली जात नाही, आणि उत्पादन वातावरण खराब आहे, ज्यामुळे उत्पादनामध्ये अशुद्धता निर्माण होते, जे केवळ बॅटरीच्या क्षमतेसाठी हानिकारक नाही तर बॅटरीच्या सुरक्षिततेवर देखील मोठा परिणाम करते;याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रोलाइटमध्ये जास्त पाणी मिसळल्यास, साइड रिअॅक्शन होऊ शकतात आणि बॅटरीचा अंतर्गत दबाव वाढू शकतो, ज्यामुळे सुरक्षिततेवर परिणाम होईल;उत्पादन प्रक्रियेच्या पातळीच्या मर्यादेमुळे, इलेक्ट्रिक कोरच्या उत्पादनादरम्यान, उत्पादनास चांगली सुसंगतता प्राप्त होऊ शकत नाही, जसे की इलेक्ट्रोड मॅट्रिक्सचा खराब सपाटपणा, सक्रिय इलेक्ट्रोड सामग्री खाली पडणे, इतर अशुद्धता मिसळणे. सक्रिय सामग्री, इलेक्ट्रोड लगचे असुरक्षित वेल्डिंग, वेल्डिंगचे अस्थिर तापमान, इलेक्ट्रोडच्या तुकड्याच्या काठावरचे बर्र्स आणि मुख्य भागांमध्ये इन्सुलेटिंग टेपचा वापर नसणे, ज्यामुळे इलेक्ट्रिक कोरच्या सुरक्षिततेवर विपरित परिणाम होऊ शकतो. .

 

(3) इलेक्ट्रिक कोअरच्या डिझाईनमधील दोषामुळे सुरक्षा कार्यक्षमता कमी होते

स्ट्रक्चरल डिझाईनच्या बाबतीत, सुरक्षेवर परिणाम करणाऱ्या अनेक मुख्य मुद्द्यांकडे निर्मात्याने लक्ष दिलेले नाही.उदाहरणार्थ, मुख्य भागांवर इन्सुलेटिंग टेप नाही, डायाफ्राम डिझाइनमध्ये कोणतेही मार्जिन किंवा अपुरा मार्जिन सोडलेला नाही, सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या क्षमता गुणोत्तराची रचना अवास्तव आहे, सकारात्मक आणि नकारात्मक सक्रिय क्षेत्राच्या गुणोत्तराची रचना पदार्थ अवास्तव आहेत आणि लगच्या लांबीची रचना अवास्तव आहे, ज्यामुळे बॅटरीच्या सुरक्षिततेसाठी लपलेले धोके असू शकतात.याव्यतिरिक्त, सेलच्या उत्पादन प्रक्रियेत, काही सेल उत्पादक खर्च वाचवण्यासाठी आणि कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी कच्चा माल वाचवण्याचा आणि संकुचित करण्याचा प्रयत्न करतात, जसे की डायाफ्रामचे क्षेत्र कमी करणे, तांबे फॉइल, अॅल्युमिनियम फॉइल कमी करणे आणि न वापरणे. प्रेशर रिलीफ व्हॉल्व्ह किंवा इन्सुलेटिंग टेप, ज्यामुळे बॅटरीची सुरक्षितता कमी होईल.

 

(4) खूप जास्त ऊर्जा घनता

सध्या, बाजारपेठ उच्च क्षमतेच्या बॅटरी उत्पादनांच्या शोधात आहे.उत्पादनांची स्पर्धात्मकता वाढवण्यासाठी, उत्पादक लिथियम आयन बॅटरीची व्हॉल्यूम विशिष्ट ऊर्जा सुधारणे सुरू ठेवतात, ज्यामुळे बॅटरीचा धोका मोठ्या प्रमाणात वाढतो.


पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-06-2022