Tampilan:0 Penulis:Editor Situs Publikasikan Waktu: 2024-04-14 Asal:Situs
Dengan kemajuan teknologi, baterai litium telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti komunikasi seluler, kendaraan listrik, dan ruang angkasa karena efisiensinya yang tinggi dan penyimpanan energi yang ramah lingkungan.Namun, baterai litium sering kali mengalami kenaikan suhu saat pengisian daya, yang tidak hanya memengaruhi performa dan masa pakai baterai, namun juga dapat memicu masalah keamanan.Oleh karena itu, diteliti penyebab kenaikan suhu selama ini pengisian baterai litium dan mengeksplorasi solusi yang sesuai sangat penting untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan baterai litium.
Pemanasan Joule Karena Resistansi Internal: Ada hambatan di dalam baterai lithium, dan panas dihasilkan ketika arus melewatinya.Selama pengisian, ion litium bermigrasi dari katoda ke anoda melalui elektrolit dan tertanam dalam struktur grafit di anoda, suatu proses yang terhalang oleh hambatan internal, sehingga menghasilkan panas.
Pembangkitan Panas dari Reaksi Kimia: Reaksi oksidasi-reduksi terjadi antara katoda dan anoda selama pengisian baterai litium, sehingga melepaskan panas.Hal ini terutama berlaku dalam kondisi pengisian cepat atau suhu tinggi, di mana laju reaksi meningkat, sehingga menghasilkan lebih banyak panas.
Konduksi dan Konveksi Termal: Panas yang dihasilkan di dalam baterai lithium ditransfer ke permukaan baterai melalui konduksi termal dan konveksi, menyebabkan suhu baterai meningkat.Jika pembuangan panas tidak tepat waktu atau tidak mencukupi, suhu baterai akan terus meningkat.
Faktor Lingkungan Eksternal: Faktor eksternal seperti suhu dan kelembapan lingkungan pengisian daya, serta daya dan efisiensi peralatan pengisian daya, juga dapat mempengaruhi kenaikan suhu baterai litium.Misalnya, pengisian daya di lingkungan bersuhu tinggi akan menghasilkan produksi panas yang lebih nyata.
Penurunan Kinerja: Suhu tinggi dapat menyebabkan penguraian elektrolit di dalam baterai dan perubahan struktur bahan katoda, sehingga mengurangi kapasitas dan kepadatan energi baterai.
Umur yang Dipendekkan: Lingkungan bersuhu tinggi yang terus-menerus dapat mempercepat proses penuaan baterai, sehingga memperpendek masa pakainya.
Risiko Keamanan: Temperatur yang terlalu tinggi dapat menyebabkan pelepasan panas di dalam baterai, sehingga berpotensi menyebabkan insiden keselamatan seperti ledakan baterai atau kebakaran.
Untuk mengatasi masalah kenaikan suhu selama pengisian baterai litium, solusi dapat dilakukan dari aspek berikut:
Optimalkan Desain Baterai: Dengan meningkatkan desain struktural baterai, mengurangi hambatan internal, dan meminimalkan timbulnya panas selama pengisian daya dapat dicapai.Misalnya, mengoptimalkan komposisi dan struktur bahan elektroda serta meningkatkan konduktivitas dan stabilitas elektrolit.
Tingkatkan Strategi Pengisian Daya: Strategi pengisian daya yang rasional dapat secara efektif mengurangi kenaikan suhu baterai selama pengisian daya.Misalnya, menggunakan metode pengisian arus konstan dan tegangan konstan untuk mencegah kenaikan suhu yang cepat akibat arus yang berlebihan;menerapkan strategi pengisian daya tersegmentasi yang menyesuaikan parameter pengisian daya berdasarkan kondisi baterai sebenarnya untuk memastikan pengisian daya yang stabil dan aman.
Meningkatkan Pembuangan Panas: Memperkuat kemampuan pembuangan panas baterai merupakan cara efektif untuk mengurangi kenaikan suhu selama pengisian daya.Hal ini dapat dicapai dengan menambahkan heat sink, meningkatkan kontak antara baterai dan heat sink, dan memanfaatkan teknologi pendinginan aktif seperti kipas dan pendingin cair.
Meningkatkan Stabilitas Termal Bahan Baterai: Mengembangkan material baterai dengan stabilitas termal yang lebih tinggi adalah solusi mendasar.Dengan meningkatkan stabilitas termal komponen utama seperti bahan katoda dan anoda serta elektrolit, tingkat kenaikan suhu dalam kondisi ekstrem seperti suhu tinggi atau pengisian daya cepat dapat dikurangi.
Memperkenalkan Sistem Pemantauan dan Perlindungan Cerdas: Menggabungkan fungsi pemantauan dan perlindungan cerdas ke dalam Sistem Manajemen Baterai (BMS) memungkinkan pemantauan parameter utama secara real-time seperti suhu baterai, voltase, dan arus.Kelainan dapat dideteksi dengan segera, dan tindakan perlindungan seperti mengurangi arus pengisian daya atau menghentikan sementara pengisian daya dapat dilakukan untuk mencegah hilangnya panas.
Meningkatkan Kesadaran Keselamatan Pengguna dan Standar Operasional: Memperkuat pendidikan keselamatan pengguna dan pelatihan operasional mengingatkan pengguna untuk mengisi daya baterai pada suhu dan kondisi lingkungan yang sesuai, menghindari suhu tinggi atau lingkungan lembab untuk mengurangi risiko kenaikan suhu baterai.
Masalah kenaikan suhu selama pengisian baterai lithium sangatlah kompleks, melibatkan struktur internal baterai dan reaksi kimia, faktor lingkungan eksternal, dan strategi pengisian daya.Melalui langkah-langkah komprehensif seperti mengoptimalkan desain baterai, meningkatkan strategi pengisian daya, meningkatkan pembuangan panas, meningkatkan stabilitas termal material, memperkenalkan sistem pemantauan dan perlindungan cerdas, serta meningkatkan kesadaran keselamatan pengguna dan standar pengoperasian, tingkat kenaikan suhu selama pengisian baterai litium dapat dilakukan secara efektif. berkurang, meningkatkan efisiensi dan keamanan baterai.
