การวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่บวม

การวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่บวม

ปัจจุบันนี้ มีการใช้อุปกรณ์ต่างๆ มากขึ้นกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในชีวิตประจำวัน และมักพบอาการแบตเตอรี่บวม บทความนี้จะแนะนำเหตุใดของแบตเตอรี่บวม
สารบัญ
    Add a header to begin generating the table of contents
    YouTube_play_button_icon_2013–2017.svg (2)(1)

    ปัจจุบันนี้ มีการใช้อุปกรณ์ต่างๆ มากขึ้นกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในชีวิตประจำวัน และมักพบอาการแบตเตอรี่บวม การบวมเล็กน้อยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะส่งผลต่อการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและลดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ในกรณีที่รุนแรง อลูมิเนียมฟอยล์บรรจุภัณฑ์จะแตก รั่วไหล อันตรายจากการกัดกร่อนของของเหลว บทความนี้จะแนะนำประเภทของเซลล์แบตเตอรี่ เหตุใดของแบตเตอรี่บวม และผลกระทบสำหรับแบตเตอรี่บวมต่อโมดูลแบตเตอรี่และระบบแบตเตอรี่

    การจำแนกรูปร่างของแบตเตอรี่

    แบตเตอรี่สามารถโหลดเข้าไปในรถได้ในที่สุดผ่านการรวมกันของสามระดับ – เซลล์แบตเตอรี่ โมดูลแบตเตอรี่ และชุดแบตเตอรี่ เซลล์แบตเตอรี่เป็นหน่วยพื้นฐานของชุดแบตเตอรี่และชุดแบตเตอรี่ เช่นเดียวกับสี่เหลี่ยมเล็กๆ ทุกเซลล์ใน Tetris เซลล์เดี่ยวจะจัดเรียงเป็นชุดต่างๆ และเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน จากนั้นโมดูลจะถูกสร้างขึ้นโดยการเชื่อมด้วยความต้านทาน การเชื่อมด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง เลเซอร์ การเชื่อม ฯลฯ จัดกลุ่มหรือสร้างชุดแบตเตอรี่แบบไม่มีโมดูลโดยตรง

    บทความแบตเตอรี่ลิเธียมมีกี่ชนิดได้แนะนำประเภทของแบต นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งตามรูปร่างของแบต ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบหลักของชุดแบตเตอรี่ ปัจจุบันการจัดประเภทรูปร่างของเซลล์แบตเตอรี่แบ่งออกเป็นสามประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ สี่เหลี่ยม ทรงกระบอก และแบตเตอรี่โพลิเมอร์ รูปร่างที่แตกต่างกันมีผลค่อนข้างต่างกันในเรื่องความปลอดภัยและการใช้พื้นที่ภายในก้อนแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ทรงกระบอกและแบตเตอรี่สี่เหลี่ยมเป็นสองประเภทที่บริษัทแบตเตอรี่และบริษัทรถยนต์ใช้กันอย่างแพร่หลาย ในขณะที่แบตเตอรี่โพลิเมอร์จะใช้ไม่บ่อยนักเนื่องจากปัญหาการบวม

    การจำแนกรูปร่างของแบตเตอรี่

    ทำไมเซลล์แบตเตอรี่ถึงจะบวม

    ทำไมเซลล์แบตเตอรี่บวม ส่วนการบวมของเซลล์แบตเตอรี่แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ประเภทหนึ่งคือส่วนการบวมระหว่างกระบวนการผลิต และอีกประเภทคือส่วนการบวมระหว่างการใช้งาน

    ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่มีกระบวนการที่เรียกว่า กระบวนการก่อ กระบวนการนี้เทียบเท่ากับการเปิดโทรศัพท์มือถือเครื่องใหม่หรือคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่เป็นครั้งแรกเพื่อกระตุ้นวัสดุที่ใช้งานอยู่ภายในแบตเตอรี่ ในกระบวนการก่อตัว แบตเตอรี่ลิเธียมจะถูกชาร์จเป็นครั้งแรก และอิเล็กโทรไลต์จะผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดักชันบนผิวอิเล็กโทรด กระบวนการนี้จะสร้างฟิล์ม SEI และสร้างก๊าซ

    อย่างไรก็ตาม ก๊าซเหล่านี้จะถูกเก็บไว้ชั่วคราวในถุงลมนิรภัยในระหว่างกระบวนการผลิตปกติ และจะไม่ส่งผลเสียต่อแบตเตอรี่เมื่อถูกปล่อยออกมาในกระบวนการที่ตามมา อย่างไรก็ตาม หากเกิดอุบัติเหตุในกระบวนการก่อตัวและก๊าซเกิดขึ้นหลังจากถอดและบรรจุถุงลมนิรภัยแล้ว ก๊าซจะไม่สามารถระบายออกได้ตามปกติและแบตเตอรี่จะพองขึ้น เมื่อก๊าซขยายตัวจนถึงจุดที่แรงดันภายในแบตเตอรี่สูงเกินไป จะทำให้เกิดแบตเตอรี่บวม การรั่วไหลของของเหลว และปรากฏการณ์อื่นๆ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อการใช้งานของแบตเตอรี่อย่างจริงจัง

    ปริมาณน้ำภายในเซลล์เกินมาตรฐาน

    ระบบแบตเตอรี่ไวต่อน้ำมาก ปริมาณน้ำที่จำเป็นในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ แต่ปริมาณน้ำที่มากเกินไปจะทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงภายในเซลล์แบตเตอรี่เพื่อผลิตก๊าซ

    ข้อผิดพลาดของกระบวนการ

    ตัวอย่างเช่น การบรรจุภัณฑ์ที่ไม่ดีจะทำให้ความชื้นในอากาศเข้าสู่ภายในเซลล์ ทำให้อิเล็กโทรไลต์สลายตัวและเกิดก๊าซ หรืออิเล็กโทรไลต์ถูกเติมก่อนที่ส่วนประกอบของแบตเตอรี่จะแห้งสนิท ทำให้ความชื้นเข้าไปในอิเล็กโทรไลต์

    การสร้างฟิล์ม SEI ของเซลล์ไม่เสถียร

    การก่อตัวของฟิล์ม SEI ที่ยอดเยี่ยมและเสถียรสามารถป้องกันอิเล็กโทรไลต์จากการสลายตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากกระบวนการสร้างฟิล์ม SEI ไม่เสถียร ฟิล์ม SEI อาจถูกปรับโครงสร้างในรอบถัดไปและกระบวนการนี้จะมาพร้อมกับการเกิดก๊าซ

    ทำไมแบตเตอรี่ถึงจะบวม

    การลัดวงจรภายในของแบตเตอรี่

    เมื่อเกิดการลัดวงจรภายใน อุณหภูมิภายในแบตเตอรี่จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้อิเล็กโทรไลต์สลายตัว ไดอะแฟรมไหม้และเกิดคาร์บอน กระบวนการนี้จะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก

    นอกเหนือจากที่กล่าวมาแล้ว ยังมีสาเหตุอื่นๆ เช่น การชาร์จมากเกินไปและการคายประจุมากเกินไป การปั๊มที่ผิดปกติ และการกัดกร่อนของเซลล์แบตเตอรี่ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่บวม ดังนั้น การระงับการเกิดก๊าซจึงไม่เพียงเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โพลิเมอร์เท่านั้น แต่ยังเพื่อความปลอดภัยของผู้ใช้อีกด้วย

    ด้านหนึ่งคือการใช้วัสดุ เลือกวัสดุที่ดีกว่าเพื่อทำให้การก่อตัวของฟิล์ม SEI มีความเสถียรมากขึ้น ปรับปรุงคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์เพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดปฏิกิริยากับน้ำให้น้อยที่สุด อีกประการหนึ่งคือการควบคุมกระบวนการผลิตอย่างเคร่งครัด ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการระบายออกอย่างทั่วถึง ควบคุมปริมาณน้ำภายใน และป้องกันปฏิกิริยาข้างเคียงระหว่างปริมาณน้ำและอิเล็กโทรไลต์ที่มากเกินไป

    พูดตามตรงแล้ว การบวมของแบตเตอรี่โพลิเมอร์มีสาเหตุหลักมาจากรายละเอียดของกระบวนการผลิต การควบคุมกระบวนการผลิตอย่างเข้มงวดสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดอาการบวมได้อย่างมาก ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

    อิทธิพลของแบตเตอรี่บวมต่อโมดูลแบตเตอรี่และระบบแบตเตอรี่

    การบวมของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจส่งผลอย่างมากต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ในระหว่างกระบวนการชาร์จ เมื่อ Li+ ได้รับอิเล็กตรอนในอิเล็กโทรดเชิงลบและถูกลดขนาดเป็นโครงสร้างเฟรมแบบชั้นซึ่งลิเธียมฝังอยู่ในอิเล็กโทรดลบกราไฟต์ จะเกิดโลหะผสมลิเธียมคาร์บอน ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความหนาของอิเล็กโทรดกราไฟต์

    ในระหว่างกระบวนการคายประจุ ลิเธียมจะสูญเสียอิเล็กตรอนไปในรูปของลิเธียมไอออน และจากชั้นกราไฟต์จะหลุดออกจากรู และในเวลานี้ความหนาของแผ่นด้านล่างและแผ่นอิเล็กโทรดจะลดลงตามลำดับ เมื่อทำการชาร์จและคายประจุเป็นครั้งแรก ชั้นของฟิล์ม solid electrolyte interface (SEI) จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของขั้วลบ ในระหว่างรอบการประจุและการคายประจุที่ตามมา ฟิล์ม SEI จะสร้างฟิล์ม SEI ใหม่หลังจากได้รับความเสียหาย ซึ่งจะทำให้ขั้วกราไฟต์บวมอย่างต่อเนื่อง

    อิทธิพลของแบตเตอรี่บวม

    เนื่องจากปรากฏการณ์โพลาไรเซชัน ลิเธียมไอออนจึงไม่สามารถถูกกระตุ้นและฝังอยู่ในชั้นกราไฟต์ได้อย่างเต็มที่ ดังนั้น ไอออนลิเธียมจะถูกรีดิวซ์เพื่อสร้างลิเธียมเดนไดรต์บนพื้นผิวของขั้วลบ ลิเธียมที่อยู่ใกล้พื้นผิวของขั้วลบจะถูกออกซิไดซ์และดูดกลืนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่งผลให้ dendrite ลิเธียมแตกและเกิด “ลิเธียมตาย” ค่อยๆ เพิ่มขึ้น

    สาเหตุสำคัญอีกประการหนึ่งที่ทำให้แบตเตอรี่บวมคือการปล่อยก๊าซภายในแบตเตอรี่ ไม่ว่าแบตเตอรี่จะอยู่ในอุณหภูมิปกติหรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงก็ตาม การบวมจะเกิดขึ้นระหว่างการชาร์จและการคายประจุ สาเหตุของแบตเตอรี่บวมอาจเป็นเพราะอิเล็กโทรไลต์สลายตัวเพื่อสร้างก๊าซในระหว่างกระบวนการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

    การศึกษาแบตเตอรี่บวมและผลลัพธ์

    นักวิจัยจาก CATL และทีมของศาสตราจารย์ Jiao Feipeng จาก Central South University ทำงานร่วมกันเพื่อศึกษาผลกระทบของแบตเตอรี่บวมต่อโมดูลแบตเตอรี่และระบบแบตเตอรี่ระหว่างการชาร์จและการคายประจุ ในแง่หนึ่ง อิทธิพลของชิ้นขั้วจำนวนต่างๆ ต่อแรงการบวมแบตเตอรี่จะได้รับการตรวจสอบ จากนั้นจึงประกอบเป็นโมดูลแบตเตอรี่เพื่อศึกษาความแตกต่างในแบตเตอรี่บวมและอิทธิพลของแรงและแรงการบวมของโมดูลที่เกี่ยวข้องบนแบตเตอรี่ และอายุการใช้งานของโมดูล

    ในทางกลับกัน การศึกษาผลของระดับการบวมของโซลูชันที่มีต่อการออกแบบโมดูลแบตเตอรี่ได้ถูกตรวจสอบ สามารถคำนวณความต้านทานแรงดึงของโมดูลผ่านการทดลอง และสามารถจำลองแรงการบวมของโมดูลได้ ในที่สุด แรงการบวมที่เกิดขึ้นระหว่างรอบการชาร์จ-ดิสชาร์จของโมดูลแบตเตอรี่ จะสามารถรับการกระจายความเค้นภายในโมดูลได้ เพื่อที่จะตรวจสอบว่ามีช่องโหว่ในโครงสร้างโมดูลแบตเตอรี่หรือไม่ และความแข็งแรงโดยรวมสามารถรองรับแรงดันได้หรือไม่ นำมาโดยการขยายโมดูล

    การศึกษาแบตเตอรี่บวมและผลลัพธ์

    จากการศึกษาพบว่า ยิ่งจำนวนอิเล็กโทรดมากขึ้น แรงการบวมก็จะยิ่งมากขึ้นและความเร็วในการบวมก็จะยิ่งเร็วขึ้น และความจุจะลดลงหลังจาก 1,000 รอบ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าแบตเตอรี่ที่มีแผ่นอิเล็กโทรดจำนวนมากจะสร้างแรงการบวมที่มากขึ้นในแบตเตอรี่โมดูลที่มีขนาดเท่ากัน

    ดังนั้น ส่วนประกอบโครงสร้างแต่ละชิ้นจำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้แข็งแรงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าโมดูลมีความปลอดภัย เชื่อถือได้ และทนทาน แบตเตอรี่แบบโมดูลที่มีชิ้นขั้วมากขึ้นจะทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลงเร็วขึ้นเนื่องจากแรงการบวมที่แรงกว่า ดังนั้นควรสำรองโมดูลการป้องกันเพิ่มเติมเพื่อป้องกันแรงการบวมที่มากเกินไปเพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์

    บทความที่เกี่ยวข้อง
    10 อันดับ โรงงานผลิตแบตเตอรี่ของไทย
    10 อันดับ โรงงานผลิตแบตเตอรี่ของไทย

    ในประเทศไทยมีบริษัทแบตเตอรี่ที่มีชื่อเสียงหลายแห่งซึ่งได้รับความไว้วางใจจากผู้ใช้ 10 อันดับ โรงงานผลิตแบตเตอรี่ของไทยที่คนไทยชื่นชอบมีบริษัทแห่งใดบ้าง

    แบตเตอรี่มอเตอร์ไซค์
    ความรู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่มอเตอร์ไซค์

    แบตเตอรี่มอเตอร์ไซค์คืออะไร แบตเตอรี่มอเตอร์ไซค์คืออุปกรณ์ที่สำคัญของมอเตอร์ไซต์มีหน้าที่ในการเก็บไฟและจ่ายไฟแบบกระแสตรงไปยังระบบต่างๆ

    แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตคืออะไร
    แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตคืออะไร

    แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตคืออะไร(LiFePO4) แบตชนินี้มีประวัติความเป็นมาที่ไม่ยาวนานมากนัก โดยถูกพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกในราว ๆ ปี พ.ศ. 2533 เป็นต้นมา

    โลโก้สถานีสลับแบตเตอรี่
    +86 2083859919
    [email protected]
    Room 530, Creative Center, Guangpu West Road, Huangpu District,guangzhou, China

    ผลิตภัณฑ์ของเรา

    วิดีโอล่าสุด

    ข่าวล่าสุด

    เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

    ทำความรู้จักกับแบตชนิดต่างๆ – เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

    เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาเคมี เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบเดิมๆ แบตเตอรี่ประเภทนี้มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานสูงกว่าและปล่อยมลพิษน้อยกว่า

    อายุแบตมอเตอร์ไซค์

    อายุแบตมอเตอร์ไซค์นานเท่าใด ค้นหาคำตอบได้ในบทความนี้

    วิธีที่ง่ายและสะดวกที่สุดในการชาร์จแบตเตอรี่รถจักรยานยนต์คือการใช้ตู้เปลี่ยนแบตเตอรี่
    ตู้เปลี่ยนแบตเตอรี่นี้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพ ปลอดภัยที่สุด และเป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์มากที่สุด ยังช่วยลดความเสียหายให้กับแบตเตอรี่ได้อย่างมาก ซึ่งสามารถยืดอายุแบตมอเตอร์ไซค์ได้

    10 อันดับแรก บริษัทแบตเตอรี่ของอินเดีย

    10 อันดับแรก บริษัทแบตเตอรี่ของอินเดีย

    บทความนี้จะแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับ 10 อันดับแรก บริษัทแบตเตอรี่ของอินเดีย รวมถึง Amara Raja, Exide Industries, Okaya Power Group, Sanvaru Technology, Coslight India Telecom Pvt Ltd, Goldstar Power, Eveready Industries Pvt, HBL Power Systems, Indo National, Su-Kam Power Systems

    Nuode ร่วมมือกับ Exide Energy

    Nuode New Materials ร่วมมือกับ Exide Energy อินเดีย

    การประกาศดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าในฐานะบริษัทชั้นนำของโลกที่ตั้งอยู่ในจีนและดำเนินงานทั่วโลก Nuode New Materials ให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาตลาดอินเดีย ในครั้งนี้ บริษัทได้ลงนามในสัญญากับ Indian Exide Energy Company ทั้งสองฝ่ายเห็นพ้องกันว่า Nuode จะเป็นซัพพลายเออร์ฟอยล์ทองแดงที่ต้องการ

    แบตเตอรี่เครื่องบิน

    แบตเตอรี่เครื่องบินมีลักษณะอย่างไร หาคำตอบได้ที่นี่

    เทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ของยานพาหนะไฟฟ้าเป็นโซลูชันการต่อกิ่งสำหรับแบตเตอรี่เครื่องบินไฟฟ้า ความหนาแน่นของพลังงานต่ำเป็นปัญหาทางเทคนิคหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมในปัจจุบัน อุตสาหกรรมมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเส้นทางแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง

    ตลาดเปลี่ยนแบตเตอรี่

    การวิเคราะห์ตลาดเปลี่ยนแบตเตอรี่สำหรับรถไฟฟ้าสองล้อ

    ด้วยการสนับสนุนนโยบายที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และความต้องการของตลาด โหมดสลับแบตเตอรี่จะค่อยๆ ได้รับความนิยมมากขึ้นและส่งผลต่อพฤติกรรมการเดินทางของผู้ใช้มากขึ้น

    ขอใบเสนอราคา

    Contact Form Demo
    Shopping Cart
    Scroll to Top