Apa Bahan Flame Retardant?
Aku entuk telpon pungkasan sasi saka assembler Pack ing Ohio. Pelanggan dheweke pengin ngerti kenapa asuransi gudang mundhak 40% sawise miwiti nyimpen sel lithium. Underwriter kasebut nyebutake pelarian termal. The assembler takon kula apa kang bisa ngomong bab safety elektrolit. Aku marang wong bab sing padha aku marang everyone. Pelarut karbonat ing sel sampeyan bakal kobong. Pitakonan yaiku apa sing sampeyan lakoni.
Elektrolit nggawe 10-15% bobot sel. Etilena karbonat, dimetil karbonat, etil metil karbonat. Iki minangka jaran kerja. Padha dissolve uyah lithium uga. Padha ngidini ion pindhah cepet. Dheweke uga duwe titik lampu kilat ing kisaran 30-40 derajat. Sèl kanthong sing ditusuk bisa tekan 200 derajat ing njero sajrone sak menit. Matematika ora rumit.
Senyawa fosfor muncul ing elektrolit baterei watara taun 2003. Trimetil fosfat minangka sing pisanan dicoba kanthi serius. Kerjane kanthi ngeculake radikal PO nalika dadi panas. Radikal kasebut njupuk hidrogen saka ngarep geni lan mateni reaksi berantai pembakaran. Sampeyan bisa ngethok wektu pemadam dhewe-saka 50+ detik saben gram dadi siji digit. Tradeoff punika viskositas. Fosfat ngencerake elektrolit. Konduktivitas ion mudhun. Sampeyan kelangan kemampuan tarif.
Kanggo perusahaan sumber sel, takon Panjenenganprodusen paket baterei lithiumbabagan formulasi elektrolit kudu dadi praktik standar saiki. Lanskap wis owah wiwit taun 2020. Produsen sel Cina saiki ngirim produk karo campuran ester fosfat - sing cocog karo spek api sing padha karo sel Jepang sing didol kaping pindho rega limang taun kepungkur. Zhangjiagang Guotai-Huarong nyuplai elektrolit menyang sawetara produser sel utama. Perbaikan keamanan wis pindhah mudhun.
Senyawa fluorinated teka mengko. Hydrofluoroethers. Karbonat fluorinasi kaya FEC lan FEMC. Atom fluorine ing balung mburi molekul ngganggu propagasi radikal kanthi cara sing beda karo fosfor. Hasile apik. Biaya ora. Bahan fluorinated isih mbukak 3-5x apa sing sampeyan bayar kanggo karbonat standar. Aku ngerti wong lanang sing nemtokake wong-wong mau ing 5-10% mung kanggo mencet batesan safety tanpa numpes Bill saka bahan.
Cairan ionik entuk akeh pers watara taun 2015-2018. Tekanan uap mendekati nol. Ora bakal ignite ing sembarang skenario penyalahgunaan normal. Aku ngunjungi laboratorium ing Münster sing wis nem taun nggarap dheweke. Peneliti nuduhake kula sel sing slamet 200 derajat panas njaba tanpa ventilasi. Dheweke uga ngandhani yen dheweke mbayar € 85 / kg kanggo cairan ionik. Biaya campuran EC/DMC komersial kurang saka €4/kg. Ekonomi mateni kanggo otomotif. Sawetara aplikasi aerospace bisa nyerep biaya kasebut. Paling ora bisa.
Elektrolit polimer gel njupuk pendekatan sing beda. Sampeyan njebak fase cair ing matriks polimer. PVDF-HFP iku umum. Sawetara klompok mbangun fosfor langsung menyang balung mburi polimer. Retardancy geni dadi struktural. Peneliti ing Universitas Qingdao nerbitake karya taun kepungkur babagan sistem polimida kanthi rantai samping fosfazena. Wektu mateni dhewe-kurang saka 5 detik. Kekuwatan mekanik cukup dhuwur kanggo alon wutah dendrit. Tantangan yaiku manufaktur. Roll{12}}kanggo{13}}lapisan gel elektrolit ora diwasa kaya ngisi cairan.
Nalika ngevaluasi asupplier baterei lithium adatkanggo aplikasi industri, takon pitakonan tartamtu babagan safety. Apa SET formulasi elektrolit sampeyan? Apa konsentrasi aditif tahan api sing sampeyan gunakake? Apa sampeyan bisa nyedhiyakake data kalorimetri kerucut? Sawetara produsen sel bakal nuduhake informasi iki. Liyane dianggep minangka proprietary. Merek premium biasane nganggo 12-18% aditif basis fosfat miturut bobot ing sel otomotif standar.
Industri nguji retardasi nyala kanthi pirang-pirang cara. Wektu mateni dhewe{1}}iku sing cepet. Sampeyan ignite sampel lan wektu suwene iku Burns sawise njabut sumber kontak. Watesan indeks oksigen ngandhani konsentrasi O2 minimal sing dibutuhake kanggo njaga pembakaran. UL 2054 lan IEC 62133 nyetel kriteria lulus / gagal kanggo sel rampung. GB 38031-2020 China mbutuhake wektu peringatan 5 menit sadurunge panyebaran termal tekan sel jejer ing sawijining bungkus. Rapat spek kasebut asring mbutuhake elektrolit tahan api.
Pangeling-eling kasebut nyebabake masalah iki menyang ngarep. GM narik maneh 140.000 Bolt EV wiwit taun 2021. Hyundai ngelingi Kona Electrics. Ford tundha produksi Lightning. Panyebabe macem-macem. Sawetara ana cacat manufaktur. Sawetara masalah desain sel. Kabeh mau nggawe departemen tuku OEM takon pitakonan sing luwih angel. Sembarangpartner OEM baterei lithiumnyoba entuk kualifikasi kanggo otomotif saiki luwih akeh ditliti babagan dokumentasi safety termal tinimbang ing taun 2019.
Biaya materi nambah nganti dhuwit nyata ing skala. Paket otomotif 60 kWh ngemot kira-kira 40-50 kg elektrolit gumantung saka format sel lan muatan. Nambahake tahan api 15% kanthi biaya tambahan $15/kg tegese $90-110 saben paket. Biaya tingkat sel wis mudhun ing ngisor $100/kWh kanggo sel prismatik LFP paling murah saka China. Retardan api kasebut nggambarake udakara 1,5% saka biaya sel. Tim pengadaan mbantah babagan dhuwit saben kWh. Iki dudu dhuwit recehan.
Kanggo perusahaan mbangun hubungan karo apanyedhiya Déwan modul baterei lithium, spesifikasi elektrolit asring diabaikan ing diskusi awal. Wong fokus ing kapasitas, umur siklus, tingkat C-. Retardancy geni katon mengko, biasane nalika customer pungkasan nyuwun dokumentasi safety. Nalika iku desain sel wis dikunci. Retrofitting formulasi elektrolit sing beda bisa ngganti impedansi, kapasitas, lan karakteristik tuwa. Luwih apik kanggo nemtokake ing ngarep.
Pipa riset nduweni karya sing menarik. Elektrolit konsentrasi tinggi-lokal nggunakake pelarut fosfat sing diencerake nganggo eter fluorinasi sing ora-bisa kobong. Sampeyan entuk retardasi api fosfat kanthi viskositas lan konduktivitas karbonat tradisional. Argonne wis nerbitake babagan iki. Sawetara klompok universitas ing China ngupayakake variasi. Kasedhiya komersial bisa uga 2-3 taun kanggo kelas otomotif.
Sèl status padhet{0}}bakal ngrampungake masalah gampang kobong. Elektrolit keramik lan sulfida ora kobong. Dheweke uga durung ana ing skala produksi otomotif. CATL, Samsung SDI, Toyota, lan QuantumScape kabeh wis ngetokake garis wektu negara sing solid nganti 2-4 taun ing woro-woro pungkasan. Sembarangpanyedhiya solusi safety baterei lithiumbakal ngandhani yen elektrolit cair sing tahan api tetep dadi jawaban praktis paling ora 2028 kanggo umume aplikasi.
Aku ngginakaken limalas taun nggarap masalah iki ing peran beda. Teknologi wis apik. Biaya wis mudhun. Geni sel isih kelakon. Iki kedadeyan kurang asring tinimbang sepuluh taun kepungkur, lan sel saiki nyimpen energi luwih akeh tinimbang sel kasebut. Industri kasebut pindhah menyang arah sing bener. Ana liyane sing kudu ditindakake.
