1. ความเสี่ยงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นแหล่งพลังงานเคมีที่อาจเป็นอันตรายเนื่องจากลักษณะทางเคมีและองค์ประกอบของระบบ
(1) กิจกรรมทางเคมีสูง
ลิเธียมเป็นธาตุหมู่ I หลักในช่วงที่สองของตารางธาตุ มีคุณสมบัติทางเคมีที่ว่องไวมาก
(2) ความหนาแน่นของพลังงานสูง
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีพลังงานจำเพาะสูงมาก (≥ 140 Wh/กก.) ซึ่งมากกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม ไฮโดรเจนนิกเกิล และแบตเตอรี่สำรองอื่นๆ หลายเท่าหากเกิดปฏิกิริยาหนีความร้อน ความร้อนสูงจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งจะนำไปสู่พฤติกรรมที่ไม่ปลอดภัยได้ง่าย
(3) ใช้ระบบอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์
ตัวทำละลายอินทรีย์ของระบบอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์คือไฮโดรคาร์บอนที่มีแรงดันการสลายตัวต่ำ ออกซิเดชันได้ง่ายและตัวทำละลายไวไฟในกรณีที่เกิดการรั่ว แบตเตอรี่จะติดไฟ ไหม้และระเบิดได้
(4) มีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดผลข้างเคียง
ในกระบวนการใช้งานปกติของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ปฏิกิริยาเคมีในเชิงบวกของการแปลงร่วมกันระหว่างพลังงานไฟฟ้าและพลังงานเคมีจะเกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะบางอย่าง เช่น การชาร์จไฟมากเกินไป การคายประจุมากเกินไป หรือการใช้งานกระแสไฟฟ้าเกิน จะทำให้เกิดปฏิกิริยาด้านเคมีภายในแบตเตอรี่ได้ง่ายเมื่อปฏิกิริยาข้างเคียงรุนแรงขึ้น จะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่อย่างรุนแรง และอาจผลิตก๊าซจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้เกิดการระเบิดและไฟไหม้หลังจากแรงดันภายในแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่ปัญหาด้านความปลอดภัย
(5) โครงสร้างของวัสดุอิเล็กโทรดไม่เสถียร
ปฏิกิริยาการชาร์จมากเกินไปของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเปลี่ยนโครงสร้างของวัสดุแคโทด และทำให้วัสดุมีผลออกซิเดชันที่รุนแรง ดังนั้นตัวทำละลายในอิเล็กโทรไลต์จะมีการออกซิเดชันที่รุนแรงและเอฟเฟกต์นี้ไม่สามารถย้อนกลับได้หากความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาสะสมจะมีความเสี่ยงที่จะทำให้เกิดความร้อนได้
2. การวิเคราะห์ปัญหาด้านความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
หลังจากการพัฒนาทางอุตสาหกรรมเป็นเวลา 30 ปี ผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านเทคโนโลยีความปลอดภัย ควบคุมการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงในแบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันความปลอดภัยของแบตเตอรี่อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้นและความหนาแน่นของพลังงานก็สูงขึ้นเรื่อย ๆ จึงยังคงมีเหตุการณ์มากมาย เช่น การบาดเจ็บจากการระเบิด หรือการเรียกคืนผลิตภัณฑ์เนื่องจากอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเราสรุปได้ว่าสาเหตุหลักของปัญหาด้านความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีดังนี้:
(1) ปัญหาวัสดุหลัก
วัสดุที่ใช้สำหรับแกนไฟฟ้าประกอบด้วยวัสดุที่ใช้งานในเชิงบวก วัสดุที่ใช้งานในเชิงลบ ไดอะแฟรม อิเล็กโทรไลต์ และเปลือก ฯลฯ การเลือกวัสดุและการจับคู่ของระบบองค์ประกอบจะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของแกนไฟฟ้าเมื่อเลือกวัสดุที่ใช้งานในเชิงบวกและเชิงลบและวัสดุไดอะแฟรม ผู้ผลิตไม่ได้ทำการประเมินบางอย่างเกี่ยวกับคุณลักษณะและการจับคู่ของวัตถุดิบ ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยของเซลล์แต่กำเนิด
(2) ปัญหากระบวนการผลิต
วัตถุดิบของเซลล์ไม่ได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวด และสภาพแวดล้อมการผลิตไม่ดี นำไปสู่สิ่งสกปรกในการผลิต ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นอันตรายต่อความจุของแบตเตอรี่เท่านั้น แต่ยังส่งผลอย่างมากต่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่อีกด้วยนอกจากนี้ หากอิเล็กโทรไลต์ผสมน้ำมากเกินไป อาจเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงและเพิ่มแรงดันภายในแบตเตอรี่ ซึ่งจะส่งผลต่อความปลอดภัยเนื่องจากข้อจำกัดของระดับกระบวนการผลิต ในระหว่างการผลิตแกนไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ไม่สามารถบรรลุความสม่ำเสมอที่ดีได้ เช่น ความเรียบต่ำของเมทริกซ์อิเล็กโทรด การหลุดออกของวัสดุอิเล็กโทรดที่ใช้งาน การผสมของสิ่งสกปรกอื่น ๆ ใน วัสดุที่ใช้งาน, การเชื่อมที่ไม่ปลอดภัยของตัวดึงอิเล็กโทรด, อุณหภูมิการเชื่อมที่ไม่เสถียร, เสี้ยนบนขอบของชิ้นส่วนอิเล็กโทรด และการไม่ใช้เทปฉนวนในส่วนสำคัญ ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อความปลอดภัยของแกนไฟฟ้า .
(3) ข้อบกพร่องด้านการออกแบบของแกนไฟฟ้าทำให้ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยลดลง
ในแง่ของการออกแบบโครงสร้าง ประเด็นสำคัญหลายประการที่มีผลกระทบต่อความปลอดภัยไม่ได้รับความสนใจจากผู้ผลิตตัวอย่างเช่น ไม่มีเทปฉนวนที่ส่วนสำคัญ ไม่มีระยะขอบหรือระยะขอบไม่เพียงพอในการออกแบบไดอะแฟรม การออกแบบอัตราส่วนความจุของอิเล็กโทรดบวกและลบนั้นไม่สมเหตุสมผล การออกแบบอัตราส่วนพื้นที่ของแอกทีฟบวกและลบ สารต่างๆ นั้นไม่มีเหตุผล และการออกแบบความยาวของสายพ่วงนั้นไม่มีเหตุผล ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายแอบแฝงต่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่นอกจากนี้ในกระบวนการผลิตเซลล์ ผู้ผลิตเซลล์บางรายพยายามประหยัดและบีบอัดวัตถุดิบเพื่อประหยัดต้นทุนและปรับปรุงประสิทธิภาพ เช่น ลดพื้นที่ไดอะแฟรม ลดฟอยล์ทองแดง อลูมิเนียมฟอยล์ ไม่ใช้ วาล์วระบายแรงดันหรือเทปฉนวน ซึ่งจะทำให้ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลดลง
(4) ความหนาแน่นของพลังงานสูงเกินไป
ปัจจุบันตลาดกำลังแสวงหาผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ที่มีความจุสูงเพื่อเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตยังคงปรับปรุงปริมาณพลังงานเฉพาะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงของแบตเตอรี่อย่างมาก
เวลาโพสต์: พ.ย.-06-2565