產品應用

創新的安全性鋰電池技術|Enovix


鋰電池容易發生燃燒的現象,涉及多個複雜的化學、物理和工程因素。鋰電池是一種高能量密度的電池,因其卓越的性能而廣泛應用於許多行業,包括移動設備、電動車和能源儲存系統。然而,鋰電池也存在一定的安全風險,其易燃性和可能發生燃燒的性質需要特別關注。

首先,鋰電池的高度反應性是一個主要因素。鋰是一種極具反應性的金屬,當鋰暴露在空氣中時,會迅速與氧氣反應,形成氧化鋰,同時釋放大量的熱能。這種反應是劇烈的放熱反應,可以迅速導致電池內部溫度升高,進而引發火災。

其次,鋰電池的內部結構對於火災風險至關重要。鋰電池內部包括正極、負極、電解質和隔膜等關鍵組件。如果這些組件在使用過程中損壞或受到過度壓力,正極和負極可能會直接接觸,導致內部短路。這種短路將使電池內部的電能迅速釋放,產生極高的溫度,引發火災。此外,如果電解質不當地溢出或受損,它可能引起化學反應,產生氣體,進一步助長火勢。

鋰電池的充放電過程本身也可能導致火災。在充電過程中,當鋰離子從正極移向負極時,如果充電速度過快,正極上可能會形成金屬鋰堆積,稱為鋰晶。這些鋰晶可以穿過隔膜,引發內部短路,並在過度充電時導致火災。

總之,鋰電池容易發生燃燒的原因包括鋰的高度反應性、內部結構的損壞、充放電過程中的問題以及外部機械損傷。這些因素需要在鋰電池的設計、製造和使用過程中得到嚴格控制,以最大程度地降低火災風險。同時,監測系統和安全措施也需要積極應用,以確保鋰電池的安全性。

Enovix BrakeFlow
 

電池的意外與危險
根據國聯邦航空總署(FAA)的統計,在2006年至2021年3月底的時期,已發生310起與鋰離子電池有關的空中或機場事故。在2019年,有45起事故記錄,即使在2020年由於COVID-19大流行導致航班大幅減少的情況下,仍然有37起事故發生。在現代科技產品的開發中,電池作為重要的能源存儲裝置,扮演著至關重要的角色。然而,隨著用戶對安全性的要求越來越高,選擇高安全性電池作為產品的能源解決方案變得至關重要。

選擇高安全性
在某些應用中,安全性是產品設計中至關重要的考慮因素。選擇高安全性電池可以降低電池事故風險,減少過熱、爆炸或起火等意外事件的發生,從而提供更可靠、安全的產品使用體驗。產品的安全性直接關係到品牌聲譽的維護。使用高安全性電池,企業能夠向用戶傳遞對安全性的高度關注和承諾,增加使用者對產品和品牌的信任度。在許多國家和地區,電池安全性已成為監管機構嚴格監管的對象。選擇高安全性電池可以有助於滿足相關的法規合規要求,避免法律風險和不良影響。 

安全從根本做起
產品設計者必須深刻了解,當一個傳統的鋰離子電池被刺穿或嚴重損壞時,內部可能會出現短路的情況,這會導致電池在微秒內迅速放電,往往伴隨著劇烈火災等連鎖反應。這種情況被稱為熱失控,極度不安全。這就是為什麼 Enovix 推出 BrakeFlow 的原因,這是一種全新的電池系統,可以提高熱失控的安全性。
Enovix BrakeFlowEnovix BrakeFlow 

Enovix重新設想鋰離子電池還不夠,還引入了全新的安全機制:
  1. Enovix 3D 電池架構有別於以往的排列方式.
  2. 這在母線連接處獨特地啟用了 BrakeFlow—其中包括一個具有設定值的電阻器.
  3. 在正常操作下,每個電極都帶有很小的電流,因此能量損失可以忽略不計.
  4. 如果發生內部短路,BrakeFlow會調節從電池其他區域流向短路的電流通量,從而限制短路區域過熱並抑制熱失控 .
EnovixEnovix BrakeFlow

在電池的測試中,許多人使用釘子穿透測試來模擬內部短路。但並非所有測試都是平等的。我們統一在絕緣桌上使用一個完全充電至4.35V的電池,採用20cm/s的衝擊速度,使用一根長6cm的金屬棒,對我們的100%活性矽負極電池進行測試,得到十分安全的結果。
Enovix 電池
金碗國際為Enovix高安全電池代理商 產品資訊
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