Новая технология остановки теплового разгона литиевых аккумуляторов

Литиевые аккумуляторы известны своей склонностью к тепловому разгону при перегреве. В некоторых случаях это приводит к внутреннему повреждению элементов, возгораниям, взрывам. В журнале Nano Letters, который издает Американское химическое общество, обнародовали свежее решение по предотвращению теплового разгона. Новая технология помогает быстро остановить перегрев литий-ионных аккумуляторных элементов.
защита li-ion батареи от теплового разгона

В чем причина теплового разгона

Принципиальное устройство литиевых элементов одинаковое: электроны перемещаются по цепи от одного электрода к другому. При повышении температуры жидкий электролит между электродами начинает испаряться, что порой приводит к короткому замыканию. В свою очередь, короткое замыкание способно стать причиной теплового разгона – неконтролируемого, лавинообразного нагрева ячейки.
тепловая разгон литий-ионная батарея lco
В больших литий-ионных батареях находится множество ячеек, которые объединены в одну цепь, поэтому тепловой разгон может передаваться от ячейки к ячейке. Такая ситуация приводит к возгоранию, которое трудно потушить. Чтобы предотвратить пожар, литиевые аккумуляторы наделены средствами безопасности, среди которых:
  • предохранительные клапаны;
  • отверстия для вентиляции;
  • термодатчики;
  • термостойкие, огнестойкие электролиты;
  • защитные электронные платы управления (BMS).
Однако эти средства безопасности иногда поздно срабатывают или вредят производительности. Профессора Кай Лю и Япей Ванг из университетов Цинхуа и Жэньминь (КНР) вместе с командой исследователей создали технологию быстрого торможения теплового разгона литий-ионного аккумулятора. Новый способ защиты надёжен и не влияет на производительность.

Суть новой технологии защиты литиевого аккумулятора

Ученые применили термочувствительный полимерный материал с эффектом памяти формы. Чтобы он пропускал электроны, они нанесли на него токопроводящий медный слой. Если температура аккумуляторного элемента достигает 92°С, в полимерном материале появляется трехмерный рисунок, разрушающий медное напыление. В результате нарушается проводимость. Иными словами, при сильном нагреве проводник становится изолятором, что мгновенно отключает проблемную литий-ионную ячейку, предотвращает дальнейший перегрев и риск возгорания.

Испытания литиевых аккумуляторов с новой технологией показали, что они работают не хуже, чем традиционные решения. В нормальных температурных условиях они сохраняют высокую производительность, долгий срок службы и низкое сопротивление.

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.
Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 11 апреля 2023
  • Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.


Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog.

При согласованном использовании материалов необходима ссылка на https://www.forklift.blog/.

Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.


Все размещенные на нашем сайте ссылки предоставлены исключительно в информационных целях. Мы не осуществляем рекламную деятельность и не преследуем коммерческие интересы. Наша цель — обеспечить посетителям доступ к дополнительной информации, расширяя их знания на темы, затронутые нашим ресурсом.