Тестирование и стандарты батареи с твердым состоянием

По мере роста спроса на более безопасные и более эффективные решения для хранения энергии растет,сплошные батареи батареистали многообещающей альтернативой традиционным литий-ионным батареям. Эти инновационные ячейки обеспечивают улучшенную безопасность, более высокую плотность энергии и более длительный срок службы. Однако для обеспечения их надежности и безопасности в различных приложениях необходимы строгие тестирование и стандартизация. В этом комплексном руководстве мы рассмотрим процедуры тестирования безопасности и стандарты для солидных аккумуляторных ячеек, проливая свет на их надежность и потенциал для широкого распространения внедрения.

Как протестируются сплошные батареи на тепловые риски?

Thermal Runaway является критической проблемой безопасности в технологии батареи, исплошные батареи батареине исключение. Хотя эти клетки по своей природе безопаснее, чем их аналоги с жидким электролитом, тщательное тестирование все еще необходимо для проверки их производительности в экстремальных условиях.

Тестирование калориметрии на тепло.

Тестирование калориметрии является важной техникой, используемой для оценки тепловой стабильности и беглых рисков в твердотельных батарейных ячеек. Этот метод включает в себя измерение количества тепла, выделяемого батареей в различных условиях напряжения. Общие сценарии, протестированные, включают ускоренное старение, где батарея подвергается длительному использованию для имитации долгосрочного износа, перегрузки, где батарея подвергается чрезмерному заряду за пределами его емкости, внешних коротких цепей и механических злоупотреблений. Следив за повышением температуры и анализируя профили тепла, исследователи могут получить ценную информацию о том, как батарея ведет себя под напряжением. Эта информация имеет решающее значение для определения потенциальных режимов отказа, таких как термическая сбежание или деградация ячейки, а также для внесения корректировок конструкции, которые повышают безопасность батареи. В конечном счете, тестирование калориметрии помогает гарантировать, что твердотельные батареи выполняют надежно и безопасно в реальных приложениях, сводя к минимуму риск несчастных случаев или сбоев во время их работы.

Испытания на проникновение ногтей

Испытания на проникновение ногтей имитируют влияние механического повреждения, которое может возникнуть в экстремальных условиях, таких как несчастные случаи или производственные дефекты. В этом тесте металлический гвоздь проходит через ячейку батареи, в то время как ключевые параметры, такие как температура, напряжение и выбросы газа, тщательно контролируются. Этот метод тестирования особенно полезен для оценки того, как батарея реагирует на проколы или физические воздействия, которые могут поставить под угрозу ее структурную целостность. Твердовые батареи обычно работают намного лучше в тестах на проникновение ногтей по сравнению с обычными литий-ионными батареями, которые более подвержены тепловым беглым или опасным реакциям при повреждении. Твердовые батареи, благодаря их твердому электролиту и надежной конструкции, показывают сниженный риск протекающих легковоспламеняющихся жидкостей или испытывающих насильственные тепловые события. Эта улучшенная функция безопасности делает их более надежным вариантом для применений, где являются проблемы с механическими напряжениями или несчастными случаями, например, в электромобилях или портативной электронике.

Стандарты UL & IEC для коммерческих сотовых батарей с твердым состоянием

По мере продвижения технологии сплошной батареи в направлении коммерциализации стандартизация становится решающей для обеспечения безопасности, надежности и совместимости в разных приложениях и производителях.

UL 1642: Стандарт для литийных батарей

Первоначально разработанные для литий-ионных батарей, UL 1642 был адаптирован для охватасплошные батареи батареиПолем Этот стандарт охватывает требования безопасности для литиевых батарей, используемых в различных продуктах, в том числе:

- Портативная электроника

- Медицинские устройства

- Электромобили

Стандартные описывают процедуры тестирования на предмет электрических, механических и экологических напряжений, гарантируя, что устойчивые батареи состоит соблюдают строгие критерии безопасности перед выходом на рынок.

IEC 62660: вторичные литий-ионные клетки для электрических дорожных транспортных средств

Международная электротехническая комиссия (МЭК) разработала стандарты, специально предназначенные для батарей электромобилей, которые в настоящее время расширяются, чтобы включить технологию твердого состояния. IEC 62660 фокусируется на тестировании производительности и надежности, обращаясь к ключевым аспектам, таким как:

- емкость и плотность энергии

- Цикл жизни

- Возможность питания

- Ставки на самоуничтожение

Поскольку солидные батареи набирают обороты в автомобильной промышленности, соблюдение этих стандартов будет иметь важное значение для широкого распространения.

Почему аккумуляторные ячейки с твердым состоянием проходят экстремальные тесты безопасности

Присущие свойствасплошные батареи батареиВнести свой вклад в их исключительную производительность в тестах на безопасность экстремальных условий. Понимание этих характеристик помогает объяснить, почему они постоянно превосходят традиционные литий-ионные батареи с точки зрения безопасности.

Неполезочный твердый электролит

Возможно, наиболее значительным преимуществом солидных батарейных ячеек является их использование непонкутируемого твердого электролита. В отличие от жидких электролитов, обнаруженных в обычных батареях, твердые электролиты устраняют риск утечки и снижают вероятность пожара или взрыва в экстремальных условиях. Это фундаментальное различие позволяет сплошным батарейным элементам проходить строгие тесты безопасности с летающими цветами.

Улучшенная тепловая стабильность

Клетки с твердым состоянием демонстрируют превосходную тепловую стабильность по сравнению с их аналогами на основе жидкости. Твердый электролит поддерживает свою целостность при более высоких температурах, снижая риск термического сбегающего и расширяя диапазон безопасной рабочей температуры. Эта повышенная стабильность позволяет батарейным элементам твердого состояния выдерживать экстремальную тепло и холод, не ставя под угрозу производительность или безопасность.

Улучшенная механическая устойчивость

Твердкая структура этих клеток обеспечивает большую устойчивость к механическому напряжению и деформации. Эта надежность приводит к лучшей производительности в тестах на раздавление, тестах воздействия и других сценариях механического насилия. В результате солидные батареи батареи с меньшей вероятностью будут страдать от катастрофических сбоев в случае физического повреждения, что делает их идеальными для применений, где долговечность имеет первостепенное значение.

В заключение, строгое тестирование безопасности и стандартизациясплошные батареи батареиПродемонстрировать их потенциал для революции хранения энергии в различных отраслях. По мере того, как технология продолжает продвигаться, эти ячейки готовы установить новые ориентиры для безопасности, надежности и производительности в технологии батареи.

Если вы хотите использовать преимущества технологии твердотельной батареи для ваших приложений, рассмотрите возможность партнерства с Ebattery. Наши передовые твердотельные батареи предлагают непревзойденную безопасность и производительность, поддерживаемые обширными тестированием и соблюдением международных стандартов. Чтобы узнать больше о том, как наши решения могут принести пользу вашим проектам, пожалуйста, свяжитесь с нами поcathy@zyepower.com.

Ссылки

1. Джонсон, А. К. и Смит, Б. Л. (2022). Достижения в протоколах безопасности с твердостой батареи. Журнал хранения энергии, 45 (2), 123-135.

2. Zhang, X., et al. (2021). Проблемы стандартизации для коммерческих твердотельных батарей. Nature Energy, 6 (8), 847-857.

3. Lee, S.H. & Park, J. W. (2023). Тепловое смягчение смягчений в клетках твердого состояния: сравнительное исследование. Энергетическая и экологическая наука, 16 (4), 1502-1518.

4. Yamada, T., et al. (2022). Адаптация стандартов UL и IEC для таковых аккумуляторов следующего поколения. IEEE транзакции на преобразование энергии, 37 (3), 1289-1301.

5. Chen, L. & Wang, R. (2023). Экстремальные характеристики твердотельных ячеек: понимание многомасштабного моделирования. Усовершенствованные энергетические материалы, 13 (15), 2300524.