مطالعه و بررسی ایمنی باتری های یون لیتیومی و کاهش میزان حوادث در صنایع

آوهء, مهدی

مطالعه و بررسی ایمنی باتری های یون لیتیومی و کاهش میزان حوادث در صنایع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

مهدی آوهء

دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه جامع امام حسین (ع)

چکیده

سیستم های ذخیره انرژی کارآمد و قابل اعتماد برای جامعه مدرن ما بسیار مهم هستند. باتری‌های یون لیتیومی (LIB) با عملکرد عالی به طور گسترده در وسایل نقلیه الکترونیکی قابل حمل و وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) استفاده می‌شوند، اما آتش‌سوزی‌ها و انفجارهای مکرر کاربردهای بیشتر و گسترده‌تر آنها را محدود می‌کند. این بررسی جنبه‌های ایمنی باتری های یون لیتیومی را خلاصه می‌کند. به طور خاص، با مقدمه‌ای کوتاه بر اصول کار باتری های یون لیتیومی و ساختارهای سلولی شروع می‌شود، و سپس یک مرور کلی از فرار حرارتی بدنام، با تأکید بر اثرات سوء استفاده مکانیکی، الکتریکی و حرارتی ارائه می‌کند. رویدادهای انتشار، پیامدهای حرارتی را به باتری های مجاور منتقل می کند و در نهایت به بسته باتری آسیب فاجعه باری وارد می کند. بنابراین، برای کاهش خطر حرارتی باتری های یون لیتیومی، اقدامات کافی مانند استفاده از جداکننده‌های محافظ حرارتی، دستگاه‌های ایمنی و سرکوب‌کننده‌های آتش استفاده می کنند. هدف اصلی در اینجا نیز ارائه درک بهتری از مکانیسم فرار حرارتی ( TR) در جهت افزایش ایمنی باتری های یون لیتیومی است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

کامیاب، محمدحسن، "گزارش نویسی در آموزش های HSE به منظور بهبود ایمنی و کاهش میزان حوادث محیط کار"، نشریه علمی پژوهش در ایمنی سلامت و محیط زیست، شماره 3، صفحات ۳5-۴۱، ۱۴۰۲.
George, Blomgren, J. “Electrochem”. Soc. 164 , 5019-5025, 2017.
S. Duh, K.H. Lin, C.S. Kao, J. Therm. Anal. Calorim. 132 , 1677-1692, 2018.
E. Galushkin, N.N. Yazvinskaya, D.N. Galushkin, J. “Electrochem. ” Soc. 165 , 1303-1308, 2018.
Kang, C. Deng, Y. Chen, X. Liu, Z. Liang, T. Li, Q. Hu, Y. Zhao, Nanoscale Research Lett. 15 , 112, 2020.
Yang, X. Liu, J. Tian, X. Ma, B. Wang, W. Li, RSC Adv. 7 , 21061-21067, 2017.
Wang, C. Liu, R. Pan, Z. Chen, “Energy”. 121 , 739-750, 2017.
T. Love, C. Buesser, M.D. Johannes, K.E. Swider-Lyons, J. “Electrochem. Energy”. 15 , 011006, 2018.
Feng, M. Ouyang, X. Liu, J. “ Electrochem. Power sources”. 2018.
Laptop battery recall widens: 1 State Edition. The Sunday Mail. Adelaide, S. Aust: News Limited; 2006.
Cai, L. Ku, L. Wang, Y. Ma, H. Zheng, W. Xu, J. Han, B. Qu, Y. Chen, Q. Xie, D. L. Peng, Sci. China Mater. 62, 1374-1384, 2019.
Larsson, S. Bertilsson, M. Furlani, J. “ Power Sources”. 373 , 220-231, 2018.
AQSIQ, SAC. “Safety requirements and test methods for traction battery of electric vehicles”. 2015.
Kang, Z. Liang, Y. Zhao, H. Xu, K. Qian, X. He, T. Li, J. Li, Sci. China Mater. 63, 2020.
Liu, D.S. Ren, H. Hsu, X. Feng, G. L. Xu, H. Gao, L. Lu, X. Han, Z. Chu, J. Li, X. He, K. Amine, M. Ouyang, Joule. 2,
2047-2064, 2018.
Amine, I. Belharouak, Z. Chen, T. Tran, H. Yumoto, N. Ota, S.T. Myung, Y.K. Sun, Adv. Mater. 22 , 3052-3057, 2010.
Inui , Y. Kobayashi, Y. Watanabe, Y. Watase, Y. Kitamura, Energy Conv. Manag. 48 , 2103-2109, 2007.
Wierzbicki, E. Sahraei, J. “Power Sources”. 241 , 467-476, 2013.
Guo, B. Long, B. Cheng, S. Zhou, P. Xu, B. Cao, J. “Power Sources”. 195 , 2393-2398, 2010.
Donal, Finegan, M. Scheel, B. James, Robinson, B. Tjaden, M.D. Michiel, G. Hinds, J. L. Dan, Brett, R. Paul, Shearing, Chem. Phys. 18 , 30912-30919, 2016.
Jung, M. Metzger, F. Maglia, C. Stinner, A. Hubert, Gasteiger, J. “Electrochem”. Soc. 164 , 1361-1377, 2017.
H. Kim, K. H. Choi, S. J. Cho, J. S. Park, K. Y. Cho, C. K. Lee, S. B. Lee, J. K. Shim, S. Y. Lee, J. Mater. Chem. A. 2 ,
10854-10861, 2014.
Chen, J. W. Evans, J. “Electrochem”. Soc. 143 , 2708-2712, 1996.
Sahraei, J. Meier, T. Wierzbicki, J. “Power Sources”. 247 , 503-516, 2014.
Zhang, T. Wierzbicki, J. “Power Sources”. 280 , 47-56, 2015.
P. Finegan, M. Scheel, J. B. Robinson, B. Tjaden, I. Hunt, T. J. Mason, D. J. Brett, Nat. Commun. 6 , 6924, 2015.
Y. Ali, W. J. Lai, J. Pan, J. “Power Sources”. 242 , 325-340, 2013.
Li, K. Qian, Y. B. He, C. Liu, D. An, Y. Li, D. Zhou, Z. Lin, B. Li, Q. H. Yang, F. Kang, J. Mater. Chem. A. 5 , 18888-18895, 2017.
W. Zhao, G. Luo, C. Y. Wang, J. “Electrochem”. Soc. 162, A207-A217, 2015.
H. Doh, D. H. Kim, H. S. Kim, H. M. Shin, Y. D. Jeong, S. I. Moon, B. S. Jin, S. W. Eom, H. S. Kim, K. W. Kim, D. H. Oh,
A. Veluchamy, J. “Power Sources”. 175,881-885, 2008.
AOhsaki, T. Kishi, T.Kuboki, N. Takami, N. Shimura, Y. Sato, A. Satoh, J. “Power Sources”. 146 ,97-100, 2005.
Larsson, B. E. Mellander, J. “Electrochem”. Soc. 161 , 1611-1617, 2014.
Liu, C. Liu, K. Yang, M. Zhang, F. Gao, B. Mao, H. Li, Q. Duan, Q. Wang, J. “Energy Storage”. 31 ,101714, 2020.