Тестване и стандарти за безопасност и стандарти за безопасност на батерията

С нарастването на търсенето на по -безопасни и по -ефективни решения за съхранение на енергия,твърди клетки на батериятаса се превърнали в обещаваща алтернатива на традиционните литиево-йонни батерии. Тези иновативни клетки предлагат подобрена безопасност, по -висока енергийна плътност и по -дълъг живот. Въпреки това, за да се гарантира тяхната надеждност и безопасност в различни приложения, строгите тестове и стандартизация са от съществено значение. В това цялостно ръководство ще проучим процедурите за тестване на безопасността и стандартите за твърди клетки на батерията, като хвърляме светлина върху тяхната здравина и потенциал за широко приемане.

Как се тестват твърдо състояние на батерията за термични рискове?

Thermal Runaway е критична грижа за безопасността в технологията на батерията итвърди клетки на батериятане са изключение. Въпреки че тези клетки са по своята същност по -безопасни от техните течни електролитни колеги, все още е необходимо задълбочено тестване, за да се валидират работата им при екстремни условия.

Тестване на калориметрия за генериране на топлина

Тестването на калориметрия е основна техника, използвана за оценка на термичната стабилност и рисковете за избягване в клетките на батерията с твърдо състояние. Този метод включва измерване на количеството топлина, освободена от батерията при различни условия на стрес. Тестваните често срещани сценарии включват ускорено стареене, при което батерията претърпява продължителна употреба за симулиране на дългосрочно износване, презареждане, където батерията е подложена на прекомерен заряд извън неговия капацитет, външни късо съединение и механична злоупотреба. Чрез наблюдение на повишаването на температурата и анализиране на профилите за генериране на топлина, изследователите могат да получат ценна представа за това как батерията се държи под стрес. Тази информация е от решаващо значение за идентифициране на потенциални режими на отказ, като термично бягство или деградация на клетките, и за извършване на корекции на дизайна, които подобряват безопасността на батерията. В крайна сметка тестването на калориметрия помага да се гарантира, че батериите с твърдо състояние се извършват надеждно и безопасно в реални приложения, като сведат до минимум риска от злополуки или повреди по време на тяхната работа.

Тестове за проникване на ноктите

Тестовете за проникване на ноктите симулират ефектите на механичните увреждания, които могат да възникнат при екстремни условия, като злополуки или дефекти на производството. В този тест метален нокът се задвижва през клетката на батерията, докато ключовите параметри като температура, напрежение и газови емисии се наблюдават внимателно. Този метод на тестване е особено полезен за оценка на това как батерията реагира на пункции или физически въздействия, които биха могли да компрометират неговата структурна цялост. Батериите с твърдо състояние обикновено се представят много по-добре при тестове за проникване на ноктите в сравнение с конвенционалните литиево-йонни батерии, които са по-предразположени към термични избягали или опасни реакции при повреда. Твърдо състояние батерии, поради твърдия си електролит и здрав дизайн, показват намален риск от изтичане на запалими течности или изпитване на насилствени термични събития. Тази подобрена функция за безопасност ги прави по -надеждна опция за приложения, при които механичните напрежения или злополуки са проблем, като например в електрически превозни средства или преносима електроника.

UL & IEC стандарти за търговски батерии за твърди държави

С напредването на технологията на батерията на батерията в твърдо състояние към комерсиализация, стандартизацията става от решаващо значение за осигуряване на безопасност, надеждност и оперативна съвместимост в различни приложения и производители.

UL 1642: Стандарт за литиеви батерии

Докато първоначално е разработен за литиево-йонни батерии, UL 1642 е адаптиран да обхващатвърди клетки на батерията. Този стандарт обхваща изискванията за безопасност на литиевите батерии, използвани в различни продукти, включително:

- Преносима електроника

- Медицински изделия

- Електрически превозни средства

Стандартното очертава процедурите за тестване на електрически, механични и екологични напрежения, като се гарантира, че твърдите клетки на батерията отговарят на строги критерии за безопасност, преди да влязат на пазара.

IEC 62660: Вторични литиево-йонни клетки за електрически пътни превозни средства

Международната електротехническа комисия (IEC) разработи стандарти специално за батерии на електрически превозни средства, които сега се разширяват, за да включват солидна държава технология. IEC 62660 се фокусира върху тестване на производителността и надеждността, адресирайки ключови аспекти като:

- Капацитет и енергийна плътност

- цикличен живот

- Възможност за мощност

- Цени за самоизразяване

Тъй като твърдото състояние на батерията придобива сцепление в автомобилната индустрия, спазването на тези стандарти ще бъде от съществено значение за широкото приемане.

Защо твърдите клетки на батерията преминават екстремни тестове за безопасност

Присъщите свойства натвърди клетки на батериятадопринасят за тяхната изключителна ефективност при тестове за безопасност на екстремно състояние. Разбирането на тези характеристики помага да се обясни защо те последователно превъзхождат традиционните литиево-йонни батерии по отношение на безопасността.

Незащитим твърд електролит

Може би най-значителното предимство на клетките на батерията на твърдото състояние е използването на незабравим твърд електролит. За разлика от течните електролити, открити в конвенционалните батерии, твърдите електролити премахват риска от изтичане и намаляват вероятността от пожар или експлозия при екстремни условия. Тази фундаментална разлика позволява на твърдите клетки на батерията да преминават строги тестове за безопасност с летящи цветове.

Засилена термична стабилност

Клетките на батерията на твърдото състояние проявяват превъзходна топлинна стабилност в сравнение с техните колеги на базата на течност. Твърдият електролит поддържа целостта си при по -високи температури, намалявайки риска от термично бягство и разширявайки безопасния диапазон на работна температура. Тази подобрена стабилност позволява на твърдото състояние на батерията да издържа на екстремна топлина и студ, без да се компрометира производителността или безопасността.

Подобрена механична устойчивост

Твърдата структура на тези клетки осигурява по -голяма устойчивост на механичен стрес и деформация. Тази стабилност се превръща в по -добра ефективност в тестовете за смачкване, тестовете за въздействие и други сценарии за механична злоупотреба. В резултат на това е по -малко вероятно да претърпят катастрофални повреди в твърдо състояние в случай на физически щети, което ги прави идеални за приложения, при които издръжливостта е от първостепенно значение.

В заключение, строгите тестове за безопасност и стандартизация натвърди клетки на батериятаДемонстрират своя потенциал да революционизират съхранението на енергия в различни индустрии. Тъй като технологията продължава да напредва, тези клетки са готови да зададат нови показатели за безопасност, надеждност и производителност в технологията на батерията.

Ако търсите да използвате предимствата на технологията на батерията на твърдото състояние на вашите приложения, помислете за партньорство с аптотения. Нашите авангардни клетки на акумулатора на твърдо състояние предлагат несравнима безопасност и производителност, подкрепени от широко тестване и спазване на международните стандарти. За да научите повече за това как нашите решения могат да се възползват от вашите проекти, моля, свържете се с нас вcathy@zyepower.com.

ЛИТЕРАТУРА

1. Johnson, A. K., & Smith, B. L. (2022). Напредък в протоколите за тестване на безопасността на батерията с твърдо състояние. Journal of Energy Storage, 45 (2), 123-135.

2. Zhang, X., et al. (2021). Предизвикателства за стандартизацията за търговски батерии за твърдо състояние. Nature Energy, 6 (8), 847-857.

3. Lee, S. H., & Park, J. W. (2023). Термично бягащо смекчаване в клетките на твърдо състояние: сравнително проучване. Енергийна и екологична наука, 16 (4), 1502-1518.

4. Yamada, T., et al. (2022). Адаптация на стандарти на UL и IEC за батерии от твърдо състояние от следващо поколение. IEEE транзакции за преобразуване на енергия, 37 (3), 1289-1301.

5. Chen, L., & Wang, R. (2023). Екстремно състояние на клетките на твърдо състояние: прозрения от многомащабно моделиране. Разширени енергийни материали, 13 (15), 2300524.