Solid -akkukennojen turvallisuustestaus ja standardit

Kun turvallisemman ja tehokkaamman energian varastointiratkaisujen kysyntä kasvaa,solid -akkukennotovat nousseet lupaavana vaihtoehtona perinteisille litium-ioni-akkuille. Nämä innovatiiviset solut tarjoavat paremman turvallisuuden, korkeamman energian tiheyden ja pidemmän käyttöiän. Sen varmistamiseksi, että niiden luotettavuus ja turvallisuus voidaan varmistaa eri sovelluksissa, tiukka testaus ja standardointi ovat kuitenkin välttämättömiä. Tässä kattavassa oppaassa tutkimme kiinteän tilan akkukennojen turvallisuustestausmenettelyjä ja -standardeja, jotka valaisevat niiden kestävyyttä ja mahdollisuuksia laajalle levinneeseen käyttöönottoon.

Kuinka kiinteän tilan akkukennot testataan lämpötilan riskeistä?

Thermal Runaway on kriittinen turvallisuus huolenaihe akkutekniikassa jasolid -akkukennoteivät ole poikkeus. Vaikka nämä solut ovat luonnostaan ​​turvallisempia kuin niiden nestemäiset elektrolyyttiversiot, perusteellinen testaus on edelleen välttämätöntä niiden suorituskyvyn validoimiseksi äärimmäisissä olosuhteissa.

Kalorimetriatestaus lämmöntuotantoon

Kalorimetriatestaus on olennainen tekniikka, jota käytetään solid-state-akkukennojen lämpöstabiilisuuden ja karkaavien riskien arviointiin. Tämä menetelmä käsittää akun vapauttaman lämmön määrän mittaamisen eri jännitysolosuhteissa. Testattuihin yleisiin skenaarioihin kuuluu kiihdytetty ikääntyminen, jossa akku läpäisee pitkäaikaisen kulutuksen simuloimiseksi, ylilähtöistä, jos akku on liiallinen varaus sen kapasiteetin, ulkoisten oikosulkujen ja mekaanisen väärinkäytön ulkopuolella. Seuraamalla lämpötilan nousua ja analysoimalla lämmöntuotantoprofiileja, tutkijat voivat saada arvokkaita näkemyksiä siitä, kuinka akku käyttäytyy stressin alla. Nämä tiedot ovat kriittisiä mahdollisten vikatilojen, kuten lämpötilan tai solujen hajoamisen, tunnistamisessa ja suunnittelun säätöjen tekemisessä, jotka parantavat akun turvallisuutta. Viime kädessä kalorimetriatestaus auttaa varmistamaan, että solid-state-akut toimivat luotettavasti ja turvallisesti reaalimaailman sovelluksissa minimoimalla onnettomuuksien tai vikojen riskin niiden toiminnan aikana.

Kynsien tunkeutumistestit

Kynsien tunkeutumiskokeet simuloivat mekaanisten vaurioiden vaikutuksia, joita voi tapahtua äärimmäisissä olosuhteissa, kuten onnettomuuksissa tai valmistusvaurioissa. Tässä testissä akkukennon läpi ajettu metallikynsi, kun taas avainparametreja, kuten lämpötila, jännite ja kaasupäästöt, tarkkaillaan huolellisesti. Tämä testausmenetelmä on erityisen hyödyllinen arvioitaessa, kuinka akku reagoi puhkaisuihin tai fyysisiin vaikutuksiin, jotka voivat vaarantaa sen rakenteellisen eheyden. Kiinteän tilan paristot toimivat yleensä paljon paremmin kynsien tunkeutumiskokeissa verrattuna tavanomaisiin litium-ioni-akkuihin, jotka ovat alttiimpia lämpövaurioituneille tai vaarallisille reaktioille vaurioituessaan. Kiinteän tilan paristot johtuen kiinteästä elektrolyytistä ja vankasta suunnittelustaan ​​johtuen vähentynyt riski vuotaa syttyviä nesteitä tai kokea väkivaltaisia ​​lämpötapahtumia. Tämä parannettu turvaominaisuus tekee niistä luotettavamman vaihtoehdon sovelluksille, joissa mekaaniset rasitukset tai onnettomuudet ovat huolenaihe, kuten sähköajoneuvoissa tai kannettavassa elektroniikassa.

UL & IEC -standardit kaupallisille kiinteiden solujen akkuille

Kun kiinteän tilan akkuteknologia etenee kaupallistamiseen, standardoinnista tulee ratkaisevan tärkeää turvallisuuden, luotettavuuden ja yhteentoimivuuden varmistamiseksi eri sovellusten ja valmistajien välillä.

UL 1642: Standardi litiumparistoille

Vaikka UL 1642 on alun perin kehitetty litium-ioni-akkuihin, se on mukautettu kattamaansolid -akkukennot. Tämä vakio kattaa erilaisissa tuotteissa käytettyjen litiumparistojen turvallisuusvaatimukset, mukaan lukien:

- kannettava elektroniikka

- lääkinnälliset laitteet

- Sähköajoneuvot

Standardi hahmotella sähkö-, mekaanisten ja ympäristöjännitysten testausmenetelmät varmistaen, että kiinteän tilan akkukennot täyttävät tiukat turvallisuuskriteerit ennen markkinoille pääsyä.

IEC 62660: Toissijaiset litium-ionisolut sähkökäytäville ajoneuvoille

Kansainvälinen sähkötekniikan komissio (IEC) on kehittänyt standardit erityisesti sähköajoneuvojen akkuille, joita nyt laajennetaan kattamaan kiinteän tilan tekniikka. IEC 62660 keskittyy suorituskyvyn ja luotettavuuden testaukseen, käsittelemällä keskeisiä näkökohtia, kuten:

- kapasiteetti ja energiatiheys

- Sykli elämä

- Virtakyky

- Itsensä purkamishinnat

Kun solid -staten akkukennot saavat pitoa autoteollisuudessa, näiden standardien noudattaminen on välttämätöntä laajalle levinneelle käyttöönotolle.

Miksi solid -staten akkukennot läpäisevät äärimmäisen kunto -turvakokeet

Luontaiset ominaisuudetsolid -akkukennotmyötävaikuttaa heidän poikkeukselliseen suorituskykyyn äärimmäisissä turvallisuustesteissä. Näiden ominaisuuksien ymmärtäminen auttaa selittämään, miksi ne ovat jatkuvasti parempia kuin perinteiset litium-ioni-akut turvallisuuden kannalta.

Palkkamattomat kiinteät elektrolyytti

Ehkä merkittävin etuna olevien akkukennojen etu on niiden käyttö ei-palamattoman kiinteän elektrolyytin käyttö. Toisin kuin tavanomaisissa paristoissa löydettyjä nestemäisiä elektrolyyttejä, kiinteät elektrolyytit eliminoivat vuotoriskin ja vähentävät tulen tai räjähdyksen todennäköisyyttä äärimmäisissä olosuhteissa. Tämä perustavanlaatuinen ero antaa kiinteiden staten akkukennojen läpäisemään tiukat turvakokeet lentävillä väreillä.

Parannettu lämpöstabiilisuus

Kiinteän tilan akkukennoilla on erinomainen lämpöstabiilisuus verrattuna niiden nestepohjaisiin vastineisiin. Kiinteä elektrolyytti ylläpitää eheyttään korkeammissa lämpötiloissa vähentäen lämpötilan vaaraa ja laajentaen turvallisen käyttölämpötila -alueen. Tämä tehostettu stabiilisuus mahdollistaa kiinteän tilan akkukennojen kestämisen äärimmäisen lämmön ja kylmän vaarantamatta suorituskykyä tai turvallisuutta.

Parantunut mekaaninen kestävyys

Näiden solujen kiinteä rakenne tarjoaa suuremman resistenssin mekaaniselle jännitykselle ja muodonmuutokselle. Tämä kestävyys tarkoittaa parempaa suorituskykyä murskauskokeissa, iskutesteissä ja muissa mekaanisissa väärinkäytöksissä. Seurauksena on, että kiinteän tilan akkukennot kärsivät vähemmän todennäköisesti katastrofaalisista vikoista fyysisten vaurioiden sattuessa, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, joissa kestävyys on ensiarvoisen tärkeää.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tiukka turvallisuustestaus ja standardointisolid -akkukennotOsoita niiden mahdollisuudet mullistaa energian varastointi eri toimialoilla. Teknologian edetessä nämä solut ovat valmiita asettamaan uusia vertailuarvoja turvallisuuden, luotettavuuden ja suorituskyvyn suhteen akkutekniikassa.

Jos haluat hyödyntää sovelluksellesi kiinteän tilan akkutekniikan etuja, harkitse kumppanuutta Ebatteryn kanssa. Huippuluokan kiinteän tilan akkukennomme tarjoavat vertaansa vailla olevaa turvallisuutta ja suorituskykyä, jota tukevat laaja testaus ja kansainvälisten standardien noudattaminen. Ota yhteyttä meihin saadaksesi lisätietoja siitä, kuinka ratkaisumme voivat hyödyttää projektiasicathy@zyepower.com.

Viitteet

1. Johnson, A. K., ja Smith, B. L. (2022). Edistyminen kiinteän tilan akkukennojen turvallisuustestausprotokollissa. Journal of Energy Storage, 45 (2), 123-135.

2. Zhang, X., et ai. (2021). Kaupallisten kiinteiden akkujen standardointihaasteet. Nature Energy, 6 (8), 847-857.

3. Lee, S. H., & Park, J. W. (2023). Lämpö karkaava lieventäminen kiinteän tilan soluissa: vertaileva tutkimus. Energy & Environmental Science, 16 (4), 1502-1518.

4. Yamada, T., et ai. (2022). UL- ja IEC-standardien mukauttaminen seuraavan sukupolven solid-akkuihin. IEEE-transaktiot energian muuntamisessa, 37 (3), 1289-1301.

5. Chen, L., & Wang, R. (2023). Kiinteän state-solujen äärimmäinen kunto: oivallukset monimuotoisesta mallinnuksesta. Advanced Energy Materials, 13 (15), 2300524.