Тестирање и стандарди за безбедност на батерии со цврста состојба на батерии

Како што расте побарувачката за побезбедни и поефикасни решенија за складирање на енергија,Цврста состојба на батеријата ќелиисе појавија како ветувачка алтернатива на традиционалните литиум-јонски батерии. Овие иновативни клетки нудат подобрена безбедност, поголема густина на енергија и подолг животен век. Сепак, за да се обезбеди нивната сигурност и безбедност во различни апликации, ригорозно тестирање и стандардизација се неопходни. Во овој сеопфатен водич, ќе ги истражиме процедурите за тестирање на безбедноста и стандардите за ќелии на батерии со цврста состојба, фрлајќи светлина врз нивната стабилност и потенцијал за широко распространето усвојување.

Како се тестираат клетките на батеријата со цврста состојба за термички ризици?

Термичкото бегство е критична грижа за безбедноста во технологијата на батерии иЦврста состојба на батеријата ќелиине се исклучок. Додека овие клетки се својствено побезбедни од нивните течни колеги од електролит, темелното тестирање е сè уште неопходно за да се проверат нивните перформанси во екстремни услови.

Тестирање на калориметрија за производство на топлина

Тестирањето на калориметрија е суштинска техника што се користи за проценка на термичката стабилност и бегство ризици во ќелиите на батерии со цврста состојба. Овој метод вклучува мерење на количината на топлина ослободена од батеријата под различни услови на стрес. Заедничките сценарија тестирани вклучуваат забрзано стареење, каде батеријата се подложува на продолжена употреба за симулирање на долгорочно носење, преполнување, каде што батеријата е подложена на прекумерно полнење над неговиот капацитет, надворешни кратки кола и механичка злоупотреба. Со следење на порастот на температурата и анализирање на профилите за производство на топлина, истражувачите можат да добијат вредни увид во тоа како батеријата се однесува под стрес. Овие информации се клучни за идентификување на потенцијалните режими на неуспех, како што се термички бегство или деградација на клетките и за правење прилагодувања на дизајнот што ја подобруваат безбедноста на батеријата. На крајот на краиштата, тестирањето на калориметрија помага да се обезбеди батериите со цврста состојба да работат сигурно и безбедно во апликациите во реалниот свет, минимизирајќи го ризикот од несреќи или неуспеси за време на нивното работење.

Тестови за пенетрација на ноктите

Тестовите за пенетрација на ноктите ги симулираат ефектите од механичкото оштетување што може да се појават во екстремни услови, како што се несреќи или дефекти на производство. Во овој тест, металниот нокти се вози низ ќелијата на батеријата, додека клучните параметри како температурата, напонот и емисиите на гас се внимателно следени. Овој метод на тестирање е особено корисен за проценка на тоа како батеријата реагира на пункции или физички влијанија што можат да го загрозат неговиот структурен интегритет. Батериите со цврста состојба генерално изведуваат многу подобро во тестовите за пенетрација на ноктите во споредба со конвенционалните литиум-јонски батерии, кои се повеќе склони кон термички бегства или опасни реакции кога се оштетени. Батериите со цврста состојба, како резултат на нивниот цврст електролит и стабилен дизајн, покажуваат намален ризик од протекување запаливи течности или доживување насилни термички настани. Оваа подобрена безбедносна карактеристика ги прави посигурна опција за апликации каде механичките стресови или несреќи се загриженост, како на пример во електрични возила или преносна електроника.

УЛ & IEC стандарди за комерцијални батерии на цврста состојба

Бидејќи технологијата на батерии со цврста состојба напредува кон комерцијализација, стандардизацијата станува клучна за обезбедување безбедност, сигурност и интероперабилност кај различни апликации и производители.

UL 1642: Стандард за литиумски батерии

Додека првично се развиваше за литиум-јонски батерии, UL 1642 е прилагодена на опфаќањеЦврста состојба на батеријата ќелии. Овој стандард опфаќа безбедносни барања за литиумски батерии што се користат во разни производи, вклучително и:

- Преносна електроника

- Медицински уреди

- Електрични возила

Стандардот ги прикажува процедурите за тестирање на електрични, механички и еколошки стресови, обезбедувајќи дека ќелиите на батерии со цврста состојба ги исполнуваат ригорозните критериуми за безбедност пред да влезат на пазарот.

IEC 62660: Секундарни литиум-јонски клетки за електрични возила

Меѓународната електротехничка комисија (IEC) има развиено стандарди специјално за батерии на електрични возила, кои сега се прошируваат за да вклучуваат технологија на цврста состојба. IEC 62660 се фокусира на тестирање на перформанси и сигурност, решавање на клучните аспекти како што се:

- Капацитет и густина на енергија

- циклус живот

- Способност за напојување

- Стапки за само-празнење

Бидејќи ќелиите на батерии со цврста состојба добиваат влечење во автомобилската индустрија, усогласеноста со овие стандарди ќе биде од суштинско значење за широко распространето усвојување.

Зошто ќелиите на батеријата со цврста состојба поминуваат тестови за безбедност на екстремната состојба

Својствените својства наЦврста состојба на батеријата ќелииПридонесете за нивните исклучителни перформанси во тестови за безбедност во екстремна состојба. Разбирањето на овие карактеристики помага да се објасни зошто тие постојано ги надминуваат традиционалните литиум-јонски батерии во однос на безбедноста.

Не-затегнување цврст електролит

Можеби најзначајната предност на клетките на батеријата со цврста состојба е нивната употреба на не-флејлибилен цврст електролит. За разлика од течните електролити кои се наоѓаат во конвенционалните батерии, цврстите електролити го елиминираат ризикот од истекување и ја намалуваат веројатноста за пожар или експлозија во екстремни услови. Оваа фундаментална разлика им овозможува на клетките на батеријата со цврста состојба да поминат ригорозни тестови за безбедност со летачки бои.

Подобрена термичка стабилност

Клетките на батеријата со цврста состојба покажуваат супериорна термичка стабилност во споредба со нивните колеги базирани на течност. Цврстиот електролит го одржува својот интегритет на повисоки температури, намалувајќи го ризикот од термички бегство и проширување на безбеден опсег на работна температура. Оваа подобрена стабилност им овозможува на клетките на батеријата со цврста состојба да издржат екстремна топлина и студ без да ги загрозат перформансите или безбедноста.

Подобрена механичка еластичност

Цврстата структура на овие клетки обезбедува поголема отпорност на механички стрес и деформација. Оваа стабилност се преведува на подобри перформанси во тестовите на здроби, тестовите на влијанието и другите сценарија за механичка злоупотреба. Како резултат, ќелиите со батерии со цврста состојба имаат помала веројатност да претрпат катастрофални неуспеси во случај на физичко оштетување, што ги прави идеални за апликации каде што трајноста е најголема.

Како заклучок, ригорозно тестирање на безбедност и стандардизација наЦврста состојба на батеријата ќелииПокажете го нивниот потенцијал да го револуционизираат складирањето на енергија во разни индустрии. Бидејќи технологијата продолжува да напредува, овие клетки се подготвени да постават нови одредници за безбедност, сигурност и перформанси во технологијата на батерии.

Ако барате да ги искористите предностите на технологијата на батерии со цврста состојба за вашите апликации, размислете за партнерство со Ebattery. Нашите врвни ќелии за батерии со цврста состојба нудат неспоредлива безбедност и перформанси, поддржани од широко тестирање и усогласеност со меѓународните стандарди. За да дознаете повеќе за тоа како нашите решенија можат да бидат од корист за вашите проекти, ве молиме контактирајте со нас наcathy@zeepower.com.

Референци

1. Johnson, A. K., & Smith, B. L. (2022). Напредокот во протоколите за тестирање на безбедност на батеријата на батеријата. Весник за складирање на енергија, 45 (2), 123-135.

2. angанг, Х., и др. (2021). Стандардизација предизвици за комерцијални батерии на цврста состојба. Природна енергија, 6 (8), 847-857.

3. Ли, С. Х., & Парк, Ј. В. (2023). Термичко затегнување на бегството во клетките на цврста состојба: компаративна студија. Енергија и наука за животна средина, 16 (4), 1502-1518.

4. Јамада, Т., и др. (2022). Адаптација на стандардите UL и IEC за батерии со цврста состојба од следната генерација. IEEE Трансакции за конверзија на енергија, 37 (3), 1289-1301.

5. Chen, L., & Wang, R. (2023). Изведба на екстремни состојби на клетки на цврста состојба: увид од мулти-скала моделирање. Напредни енергетски материјали, 13 (15), 2300524.