การทดสอบและมาตรฐานความปลอดภัยของเซลล์แบตเตอรี่ของโซลิดสเตต

เมื่อความต้องการโซลูชั่นการจัดเก็บพลังงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้นก็เพิ่มขึ้นเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งได้กลายเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิม เซลล์นวัตกรรมเหล่านี้ให้ความปลอดภัยที่ดีขึ้นความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น อย่างไรก็ตามเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยในการใช้งานต่าง ๆ การทดสอบอย่างเข้มงวดและมาตรฐานเป็นสิ่งจำเป็น ในคู่มือที่ครอบคลุมนี้เราจะสำรวจขั้นตอนการทดสอบความปลอดภัยและมาตรฐานสำหรับเซลล์แบตเตอรี่สถานะโซลิดสเตตทำให้แสงสว่างบนความทนทานและศักยภาพในการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมอย่างกว้างขวาง

เซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งได้รับการทดสอบอย่างไรสำหรับความเสี่ยงด้วยความร้อน

การหลบหนีความร้อนเป็นปัญหาด้านความปลอดภัยที่สำคัญในเทคโนโลยีแบตเตอรี่และเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งไม่มีข้อยกเว้น ในขณะที่เซลล์เหล่านี้ปลอดภัยกว่าอิเล็กโทรไลต์ของเหลวโดยเนื้อแท้ แต่การทดสอบอย่างละเอียดยังคงมีความจำเป็นในการตรวจสอบประสิทธิภาพภายใต้สภาวะที่รุนแรง

การทดสอบความร้อนสำหรับการสร้างความร้อน

การทดสอบแคลอรี่เป็นเทคนิคสำคัญที่ใช้ในการประเมินความเสถียรทางความร้อนและความเสี่ยงในการหลบหนีในเซลล์แบตเตอรี่โซลิดสเตต วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการวัดปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแบตเตอรี่ภายใต้สภาวะความเครียดต่างๆ สถานการณ์ทั่วไปที่ผ่านการทดสอบรวมถึงอายุเร่งความเร็วซึ่งแบตเตอรี่ผ่านการใช้งานเป็นเวลานานเพื่อจำลองการสึกหรอในระยะยาวการชาร์จไฟมากเกินไปซึ่งแบตเตอรี่จะถูกชาร์จมากเกินไปเกินกว่าความจุวงจรลัดวงจรภายนอกและการละเมิดเชิงกล โดยการตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและการวิเคราะห์โปรไฟล์การสร้างความร้อนนักวิจัยสามารถได้รับข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าว่าแบตเตอรี่ทำงานอย่างไรภายใต้ความเครียด ข้อมูลนี้มีความสำคัญสำหรับการระบุโหมดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นเช่นการหลบหนีความร้อนหรือการย่อยสลายของเซลล์และสำหรับการปรับการออกแบบที่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยของแบตเตอรี่ ในที่สุดการทดสอบความร้อนช่วยให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและปลอดภัยในแอพพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริงลดความเสี่ยงของอุบัติเหตุหรือความล้มเหลวในระหว่างการดำเนินการ

การทดสอบการเจาะเล็บ

การทดสอบการเจาะเล็บจำลองผลกระทบของความเสียหายทางกลที่อาจเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่รุนแรงเช่นอุบัติเหตุหรือข้อบกพร่องในการผลิต ในการทดสอบนี้เล็บโลหะจะถูกขับผ่านเซลล์แบตเตอรี่ในขณะที่พารามิเตอร์สำคัญเช่นอุณหภูมิแรงดันไฟฟ้าและการปล่อยก๊าซจะถูกตรวจสอบอย่างระมัดระวัง วิธีการทดสอบนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการประเมินว่าแบตเตอรี่ตอบสนองต่อการเจาะหรือผลกระทบทางกายภาพที่อาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้อย่างไร โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะทำงานได้ดีขึ้นมากในการทดสอบการเจาะเล็บเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนหรือปฏิกิริยาอันตรายเมื่อเกิดความเสียหาย แบตเตอรี่โซลิดสเตตเนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและการออกแบบที่แข็งแกร่งแสดงให้เห็นถึงความเสี่ยงที่ลดลงของของเหลวที่รั่วไหลออกมาหรือประสบกับเหตุการณ์ความร้อนที่รุนแรง คุณลักษณะความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นนี้ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้มากขึ้นสำหรับการใช้งานที่ความเครียดทางกลหรืออุบัติเหตุเป็นกังวลเช่นในยานพาหนะไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา

มาตรฐาน UL & IEC สำหรับแบตเตอรี่เซลล์โซลิดสเตตเชิงพาณิชย์

ในขณะที่เทคโนโลยีแบตเตอรี่ของ Solid State มีความก้าวหน้าในเชิงพาณิชย์การกำหนดมาตรฐานจึงมีความสำคัญต่อการสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยความน่าเชื่อถือและการทำงานร่วมกันในแอพพลิเคชั่นและผู้ผลิตที่แตกต่างกัน

UL 1642: มาตรฐานสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

ในขณะที่เริ่มต้นการพัฒนาสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน UL 1642 ได้รับการดัดแปลงให้ครอบคลุมเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็ง- มาตรฐานนี้ครอบคลุมข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ รวมถึง:

- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา

- อุปกรณ์การแพทย์

- ยานพาหนะไฟฟ้า

ขั้นตอนการทดสอบโครงร่างมาตรฐานสำหรับความเครียดทางไฟฟ้าเครื่องกลและสิ่งแวดล้อมทำให้มั่นใจได้ว่าเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งมีคุณสมบัติตรงตามเกณฑ์ความปลอดภัยที่เข้มงวดก่อนเข้าสู่ตลาด

IEC 62660: เซลล์ลิเธียมไอออนทุติยภูมิสำหรับยานพาหนะถนนไฟฟ้า

International Electrotechnical Commission (IEC) ได้พัฒนามาตรฐานโดยเฉพาะสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าซึ่งขณะนี้กำลังขยายไปถึงเทคโนโลยีโซลิดสเตต IEC 62660 มุ่งเน้นไปที่การทดสอบประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือการระบุประเด็นสำคัญเช่น:

- ความจุและความหนาแน่นของพลังงาน

- วงจรชีวิต

- ความสามารถในการใช้พลังงาน

- อัตราการสูญเสียตนเอง

เนื่องจากเซลล์แบตเตอรี่ของโซลิดสเตตได้รับแรงฉุดในอุตสาหกรรมยานยนต์การปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้จะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการยอมรับอย่างกว้างขวาง

เหตุใดเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งจึงผ่านการทดสอบความปลอดภัยในสภาพที่รุนแรง

คุณสมบัติโดยธรรมชาติของเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งมีส่วนร่วมในการทำงานที่ยอดเยี่ยมในการทดสอบความปลอดภัยในสภาพที่รุนแรง การทำความเข้าใจกับลักษณะเหล่านี้ช่วยอธิบายว่าทำไมพวกเขาถึงดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมอย่างต่อเนื่องในแง่ของความปลอดภัย

อิเล็กโทรไลต์ของแข็งที่ไม่ติดไฟ

บางทีข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของเซลล์แบตเตอรี่สถานะโซลิดคือการใช้อิเล็กโทรไลต์ของแข็งที่ไม่ติดไฟ ซึ่งแตกต่างจากอิเล็กโทรไลต์ของเหลวที่พบในแบตเตอรี่ทั่วไปอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหลและลดโอกาสเกิดไฟไหม้หรือการระเบิดภายใต้สภาวะที่รุนแรง ความแตกต่างพื้นฐานนี้ช่วยให้เซลล์แบตเตอรี่ของโซลิดสเตตผ่านการทดสอบความปลอดภัยอย่างเข้มงวดด้วยสีการบิน

เพิ่มความเสถียรทางความร้อน

เซลล์แบตเตอรี่ของโซลิดสเตตมีความเสถียรทางความร้อนที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับคู่ที่ใช้ของเหลว อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งรักษาความสมบูรณ์ที่อุณหภูมิสูงขึ้นลดความเสี่ยงของการหลบหนีความร้อนและขยายช่วงอุณหภูมิที่ปลอดภัย ความเสถียรที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยให้เซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งสามารถทนต่อความร้อนและความเย็นได้อย่างรุนแรงโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพหรือความปลอดภัย

ปรับปรุงความยืดหยุ่นเชิงกล

โครงสร้างที่เป็นของแข็งของเซลล์เหล่านี้ให้ความต้านทานต่อความเครียดเชิงกลและการเสียรูปมากขึ้น ความทนทานนี้แปลว่าประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในการทดสอบความคลาดเคลื่อนการทดสอบผลกระทบและสถานการณ์การละเมิดทางกลอื่น ๆ เป็นผลให้เซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งมีโอกาสน้อยที่จะประสบความล้มเหลวอย่างรุนแรงในกรณีที่เกิดความเสียหายทางกายภาพทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ความทนทานเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

โดยสรุปการทดสอบความปลอดภัยอย่างเข้มงวดและมาตรฐานของเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการปฏิวัติการจัดเก็บพลังงานในอุตสาหกรรมต่างๆ ในขณะที่เทคโนโลยียังคงก้าวไปข้างหน้าเซลล์เหล่านี้จะพร้อมที่จะกำหนดมาตรฐานใหม่เพื่อความปลอดภัยความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพในเทคโนโลยีแบตเตอรี่

หากคุณต้องการใช้ประโยชน์จากข้อดีของเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตสำหรับแอปพลิเคชันของคุณให้พิจารณาการเป็นพันธมิตรกับ eBattery เซลล์แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่ทันสมัยของเราให้ความปลอดภัยและประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้รับการสนับสนุนจากการทดสอบอย่างกว้างขวางและการปฏิบัติตามมาตรฐานสากล หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการแก้ปัญหาของเราที่จะเป็นประโยชน์ต่อโครงการของคุณโปรดติดต่อเราที่cathy@zyepower.com.

การอ้างอิง

1. Johnson, A. K. , & Smith, B. L. (2022) ความก้าวหน้าในโปรโตคอลการทดสอบความปลอดภัยของเซลล์แบตเตอรี่สถานะของแข็ง วารสารการจัดเก็บพลังงาน, 45 (2), 123-135

2. Zhang, X. , et al. (2021) ความท้าทายมาตรฐานสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตตเชิงพาณิชย์ พลังงานธรรมชาติ, 6 (8), 847-857

3. Lee, S. H. , & Park, J. W. (2023) การลดความร้อนในการลดความร้อนในเซลล์สถานะของแข็ง: การศึกษาเปรียบเทียบ วิทยาศาสตร์พลังงานและสิ่งแวดล้อม, 16 (4), 1502-1518

4. Yamada, T. , et al. (2022) การปรับมาตรฐาน UL และ IEC สำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตตรุ่นต่อไป ธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับการแปลงพลังงาน, 37 (3), 1289-1301

5. Chen, L. , & Wang, R. (2023) ประสิทธิภาพที่รุนแรงของเซลล์โซลิดสเตต: ข้อมูลเชิงลึกจากการสร้างแบบจำลองหลายระดับ วัสดุพลังงานขั้นสูง, 13 (15), 2300524