효율적이고 가벼운 에너지 저장 장치로서, 리튬 이온 배터리는 스마트 폰, 전기 자동차 및 휴대용 전자 장치와 같은 많은 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 그러나 열 폭주, 단락, 과충전 및 과방전 문제와 같은 리튬 이온 배터리의 사용에는 특정 안전 위험이 있습니다. 이는 배터리 성능의 저하로 이어질뿐만 아니라 화재 및 폭발과 같은 심각한 사고를 일으킬 수 있습니다.
리튬 이온 배터리의 안전성과 성능을 향상시키는 방법은 연구자와 기업의 관심의 초점이되었습니다. 배터리 테스트 챔버배터리 테스트 및 연구에 특별히 사용되는 장치로 리튬 이온 배터리의 안전성과 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을합니다.
온도는 리튬 이온 배터리의 성능과 안전성에 영향을 미치는 핵심 요소 중 하나입니다. 고온에서는 배터리 내부의 화학 반응 속도가 빨라져 배터리 용량이 감쇠됩니다. 고온은 또한 배터리의 내부 저항을 증가시켜 충전 및 방전 효율을 감소시킵니다. 또한 고온은 열 폭주를 유발할 수 있습니다. 배터리의 내부 온도가 너무 높으면 전해질이 분해되어 가연성 가스를 생성 할 수 있으며 배터리의 양극 및 음극 물질도 격렬하게 반응합니다. 많은 열을 방출하여 온도 상승을 더욱 악화시키고 결국 배터리 화재 또는 폭발로 이어집니다.
반대로 저온에서는 배터리 내부의 화학 반응이 느려지고 리튬 이온의 확산 속도가 느려지므로 배터리 용량이 크게 감소합니다. 충전 또는 방전이 불가능할 수도 있습니다.
과도한 습도는 배터리 내부의 금속 부품의 녹 및 부식을 유발하여 배터리의 전도성과 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 습식 환경은 또한 배터리 전해질 가수 분해 반응을 만들고, 전해질의 화학적 특성을 변화시킨 다음 배터리의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 또한 배터리로 들어가는 물은 단락 장애를 일으켜 배터리의 안전을 심각하게 위협 할 수 있습니다.
배터리의 충전 및 방전 과정에서 물질의 상 전이 및 화학 반응이 배터리 내부에서 발생하여 압력이 변경됩니다. 압력이 너무 크면 배터리 쉘이 변형, 균열 및 배터리의 전반적인 구조적 무결성을 파괴 할 수 있습니다. 압력의 변화는 또한 전극 재료와 콜렉터 유체 사이의 접촉에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 차례로 배터리의 충전 및 방전 성능에 영향을 미친다.
의 온도 제어 시스템배터리 테스트 챔버설정 온도 값에 따라 가열 또는 냉각 장치를 통해 챔버의 온도를 빠르고 정확하게 조정합니다. LIB 배터리 테스트 챔버는 ± 0.5 ° C의 온도 제어 정확도를 달성 할 수 있으며 신속하게 가열하고 냉각 할 수 있습니다. 그리고 다른 시험 필요를 충족시키기 위하여 짧은 시간에 설정된 온도 조건에 도달할 수 있습니다.
습도 제어 시스템은 리튬 이온 배터리에 대한 습도의 영향을 연구하기 위해 챔버의 습도를 제어하여 다양한 습도 환경을 시뮬레이션합니다. 습도 조정 범위는 일반적으로 습도 환경에 대한 대부분의 리튬 이온 배터리 테스트의 요구 사항을 충족시킬 수있는 10% RH와 98% RH 사이에서 설정할 수 있습니다.
배터리 테스트 챔버열 폭주가 발생하는 조건을 시뮬레이션하고 연구자들이 열 폭주의 유발 메커니즘을 추가로 연구하도록 도울 수 있습니다. 점차적으로 테스트 챔버의 온도를 높이고 배터리 내부의 온도, 전압, 전류 및 기타 매개 변수의 변화를 모니터링함으로써 cu열 폭주 현상의 rrence 과정이 관찰됩니다. 이 연구는 배터리 온도가 특정 임계 값을 초과하면 전해질이 분해되기 시작하여 많은 양의 가연성 가스를 생성하고 배터리의 내부 저항이 급격히 증가하는 것으로 나타났습니다. 전류가 순간적으로 증가하여 열 폭주가 발생합니다.
이러한 연구 결과를 바탕으로 열 폭주 방지 전략을 개발할 수 있습니다. 예를 들어, 배터리의 방열 구조를 개선하고, 방열판을 늘리거나, 액체 냉각 시스템을 사용하여 정상 작동 및 비정상적인 가열시 배터리의 방열 용량을 향상시킵니다. 전해질 제형을 최적화하고 분해 온도와 반응성을 낮추며 생성되는 가연성 가스의 양을 줄입니다.
리튬 이온 배터리의 안전 임계 값은 다양한 환경 조건에서 배터리 테스트 챔버를 사용하여 정확하게 결정할 수 있습니다. 배터리는 다른 온도, 습도 및 압력 환경에서 과충전, 과방전 및 단락되며 배터리가 연기, 화재의 위험에 처했을 때 매개 변수 값이 기록됩니다. 그리고 폭발. 고온 및 습도 환경에서, 배터리의 과충전 안전 임계치는 감소될 수 있고, 과방전 안전 임계치는 크게 변하지 않을 수 있다. 다양한 환경에서 이러한 테스트를 포괄적으로 분석하면 다양한 작업 조건에서 배터리의 안전 임계 범위를 결정할 수 있으며 이는 배터리 관리 시스템 (BMS) 설계를위한 중요한 기반을 제공합니다.
미래의 배터리 테스트 챔버는 사전 설정된 테스트 계획에 따라 온도, 습도, 압력 및 기타 매개 변수를 자동으로 조정할 수있는보다 지능적인 제어 시스템을 가질 수 있습니다. 실시간으로 테스트 데이터를 분석하여 개발자에게보다 정확한 최적화 권장 사항을 제공 할 수 있습니다. 또한, 새로운 에너지 차량 및 에너지 저장 발전소와 같은 분야에서 리튬 이온 배터리 성능 및 안전 요구 사항의 지속적인 개선으로, 배터리 테스트 박스는 리튬 이온 배터리의 기술 혁신 및 산업 발전을 촉진하는 데보다 중요한 역할을하고보다 효율적인 실현에 기여할 것입니다. 안전하고 환경 친화적 인 에너지 저장 및 활용.
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