Wasserstoff-Frühwarntechnologie -Lithium-Ionen-Batterieausrüstung

Der Reporter erfuhr kürzlich von der Universität Zhengzhou, dass Jin Yang, ein außerordentlicher Professor an der Fakultät für Elektrotechnik der Schule, ein Forschungsteam leitete und herausfand, dass der Einsatz von Wasserstoffdetektionstechnologie die Ausfällung von Spuren-Lithium-Dendriten auf der negativen Graphitelektrodenoberfläche von Lithium-Ionen-Batterien schnell erkennen kann. Wenn das Batterie-Energiespeichersystem die Erzeugung von Wasserstoffgas erkennt, unterbricht es sofort die Ladestromversorgung, um Brände zu vermeiden und eine frühzeitige Warnung vor thermischem Durchgehen von Lithium-Ionen-Batterien zu realisieren. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift "Joule" veröffentlicht.

Lithium-Ionen-Batterien zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus und haben sich zu einer der wettbewerbsfähigsten Energiespeichertechnologien in den Bereichen tragbare Geräte, Elektrofahrzeuge und große Energiespeicher entwickelt und stehen in engem Zusammenhang mit der Produktion und dem Leben der Menschen. Aufgrund der Verwendung brennbarer organischer Lösungsmittel als Hauptbestandteile des Elektrolyten in bestehenden kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien und der inhärenten Wärmefreisetzungseigenschaften von Lithium-Ionen-Batterien werden jedoch bei Überladung oder Schnellladung Lithium-Dendriten erzeugt, die die Membran durchstechen und dadurch Sicherheitsunfälle wie thermisches Durchgehen verursachen können. (Lithium-Ionen-Batterieausrüstung)

Mit Hilfe der optischen In-situ- und Gasdetektionstestplattform fanden die Forscher heraus, dass Lithium-Ionen-Batterien in der frühen Phase der Überladung Wasserstoffgas erzeugen. Das Wasserstoffgas entsteht durch die spontane Reaktion zwischen dem Metall Lithium, das auf der Oberfläche der negativen Graphitelektrode ausgefällt wird, und dem organischen Bindemittel in der negativen Elektrode. Die Ausfällung von Spuren-Lithium-Dendriten kann nachgewiesen werden. Um die Wirksamkeit dieser Technologie in der Praxis weiter zu verifizieren, führten die Forschenden ein Überladungsexperiment eines Lithium-Ionen-Batterie-Einzelmoduls in der eigentlichen Energiespeicherkabine durch. Die Ergebnisse zeigen, dass Wasserstoff früher als andere Gase detektiert werden kann, und die detektierte Die Zeit betrug 639 Sekunden, bevor der Rauch auftauchte, und 769 Sekunden, bevor das Modul Feuer fing. Auf dieser Grundlage führten die Forscher ein größeres Experiment zur Überladung von Batterieclustern durch und unterbrachen die Ladestromversorgung, wenn Wasserstoffgas erkannt wurde, ohne dass Rauch oder offene Flammen sichtbar waren, was die Sicherheitswarnwirkung der Wasserstoffgasdetektion bestätigte. Angesichts der häufigen Brandunfälle von Elektrofahrzeugen, die ernsthafte Gefahren für Leben und Eigentum von Menschen darstellen, ist es dringend erforderlich, eine Methode zu finden, mit der Lithium-Dendriten schnell und effektiv erkannt und eine frühzeitige Warnung vor thermischem Durchgehen von Lithium-Ionen-Batterien realisiert werden kann. Die Forschungsergebnisse sollen auf Elektrofahrzeuge und große Energiespeicherkraftwerke angewendet werden, um die Brandgefahr von Lithium-Ionen-Batterien zu vermeiden.