Ugunsdrošības analīze un ieteikumi akumulatoru separatoru pārklājumiem

Ugunsdrošības analīze un ieteikumi akumulatoru separatoru pārklājumiem

Klients ražo akumulatoru separatorus, un separatora virsmu var pārklāt ar slāni, parasti alumīnija oksīdu (Al₂O₃) ar nelielu daudzumu saistvielas. Tagad viņi meklē alternatīvus liesmas slāpētājus alumīnija oksīda aizstāšanai, ievērojot šādas prasības:

• Efektīva liesmas slāpēšana 140°C temperatūrā(piemēram, sadaloties, atbrīvojot inertas gāzes).
• Elektroķīmiskā stabilitāteun saderība ar akumulatora komponentiem.

Ieteicamie liesmas slāpētāji un analīze

1. Fosfora-slāpekļa sinerģiski liesmas slāpētāji (piemēram, modificēts amonija polifosfāts (APP) + melamīns)

Mehānisms:

• Skābes avots (APP) un gāzes avots (melamīns) sinerģiski iedarbojas, atbrīvojot NH₃ un N₂, atšķaidot skābekli un veidojot pārogļojušos slāni, kas bloķē liesmas.
  Priekšrocības:
• Fosfora-slāpekļa sinerģija var pazemināt sadalīšanās temperatūru (regulējama līdz ~140°C, izmantojot nanoizmērus vai formulu).
• N₂ ir inerta gāze; ir jāizvērtē NH₃ ietekme uz elektrolītu (LiPF₆).
  Apsvērumi:
• Pārbaudiet APP stabilitāti elektrolītos (izvairieties no hidrolīzes fosforskābē un NH₃). Silīcija pārklājums var uzlabot stabilitāti.
• Nepieciešama elektroķīmiskās saderības pārbaude (piemēram, cikliskā voltammetrija).

2. Uz slāpekļa bāzes veidoti liesmas slāpētāji (piemēram, azo savienojumu sistēmas)

Kandidāts:Azodikarbonamīds (ADCA) ar aktivatoriem (piemēram, ZnO).
Mehānisms:

• Sadalīšanās temperatūra ir regulējama līdz 140–150 °C, atbrīvojot N₂ un CO₂.
  Priekšrocības:
• N₂ ir ideāla inerta gāze, kas ir nekaitīga baterijām.
  Apsvērumi:
• Kontrolēt blakusproduktus (piemēram, CO, NH₃).
• Mikrokapsulēšana var precīzi regulēt sadalīšanās temperatūru.

3. Karbonātu/skābju termiskās reakcijas sistēmas (piemēram, mikrokapsulēts NaHCO₃ + skābes avots)

Mehānisms:

• Mikrokapsulas pārplīst 140°C temperatūrā, izraisot reakciju starp NaHCO₃ un organisko skābi (piemēram, citronskābi), atbrīvojot CO₂.
  Priekšrocības:
• CO₂ ir inerts un drošs; reakcijas temperatūra ir kontrolējama.
  Apsvērumi:
• Nātrija joni var traucēt Li⁺ transportēšanu; apsveriet litija sāļu (piemēram, LiHCO₃) vai Na⁺ imobilizāciju pārklājumā.
• Optimizējiet iekapsulēšanu istabas temperatūras stabilitātei.

Citas iespējamās iespējas

• Metālorganiskie karkasi (MOF):Piemēram, ZIF-8 augstā temperatūrā sadalās, atbrīvojot gāzi; meklējiet MOF ar atbilstošām sadalīšanās temperatūrām.
• Cirkonija fosfāts (ZrP):Termiskās sadalīšanās laikā veido barjeras slāni, bet sadalīšanās temperatūras pazemināšanai var būt nepieciešama nanoizmēru apstrāde.

Eksperimentāli ieteikumi

1. Termogravimetriskā analīze (TGA):Nosakiet sadalīšanās temperatūru un gāzes izdalīšanās īpašības.
2. Elektroķīmiskā testēšana:Novērtējiet ietekmi uz jonu vadītspēju, starpfāžu impedanci un ciklisko veiktspēju.
3. Liesmas noturības pārbaude:piem., vertikālās dedzināšanas tests, termiskās saraušanās mērīšana (140°C temperatūrā).

Secinājums

Themodificēts fosfora-slāpekļa sinerģisks liesmas slāpētājs (piemēram, pārklāts APP + melamīns)ieteicams vispirms, pateicoties tā līdzsvarotajai liesmas aizkavēšanai un regulējamai sadalīšanās temperatūrai. Ja jāizvairās no NH₃ lietošanas,azo savienojumu sistēmasvaimikrokapsulētas CO₂ atbrīvošanas sistēmasir dzīvotspējīgas alternatīvas. Lai nodrošinātu elektroķīmisko stabilitāti un procesa iespējamību, ieteicams veikt pakāpenisku eksperimentālu validāciju.

Let me know if you’d like any refinements! Contact by email: lucy@taifeng-fr.com