Lángállósági elemzés és ajánlások akkumulátor-leválasztó bevonatokhoz

Lángállósági elemzés és ajánlások akkumulátor-leválasztó bevonatokhoz

Az ügyfél akkumulátor-leválasztókat gyárt, és a választó felülete bevonható egy réteggel, jellemzően alumínium-oxiddal (Al₂O₃) és kis mennyiségű kötőanyaggal. Jelenleg alternatív égésgátlókat keresnek az alumínium-oxid helyettesítésére, a következő követelményeknek megfelelően:

• Hatékony lángállóság 140°C-on(pl. bomlás közben inert gázok szabadulnak fel).
• Elektrokémiai stabilitásés az akkumulátor alkatrészeivel való kompatibilitás.

Ajánlott égésgátlók és elemzésük

1. Foszfor-nitrogén szinergikus égésgátlók (pl. módosított ammónium-polifoszfát (APP) + melamin)

Mechanizmus:

• A savforrás (APP) és a gázforrás (melamin) szinergikusan hatva NH₃-t és N₂-t szabadít fel, hígítja az oxigént és elszenesedett réteget képez a lángok blokkolására.
  Előnyök:
• A foszfor-nitrogén szinergia csökkentheti a bomlási hőmérsékletet (nanoméretezéssel vagy formulázással ~140°C-ra állítható).
• Az N₂ inert gáz; az NH₃ elektrolitra (LiPF₆) gyakorolt ​​hatását értékelni kell.
  Megfontolások:
• Ellenőrizze az APP stabilitását elektrolitokban (kerülje a foszforsavvá és NH₃-vá történő hidrolízist). A szilícium-dioxid bevonat javíthatja a stabilitást.
• Elektrokémiai kompatibilitási vizsgálat (pl. ciklikus voltammetria) szükséges.

2. Nitrogén alapú égésgátlók (pl. azo-vegyület rendszerek)

Jelölt:Azodikarbonamid (ADCA) aktivátorokkal (pl. ZnO).
Mechanizmus:

• A bomlási hőmérséklet 140–150°C-ra állítható, N₂ és CO₂ kibocsátása közben.
  Előnyök:
• Az N₂ egy ideális inert gáz, amely ártalmatlan az akkumulátorokra nézve.
  Megfontolások:
• Szabályozzuk a melléktermékeket (pl. CO, NH₃).
• A mikrokapszulázás pontosan beállíthatja a bomlási hőmérsékletet.

3. Karbonát/savas termikus reakciórendszerek (pl. mikrokapszulázott NaHCO₃ + savforrás)

Mechanizmus:

• A mikrokapszulák 140°C-on megrepednek, ami reakciót indít el a NaHCO₃ és a szerves sav (pl. citromsav) között, melynek során CO₂ szabadul fel.
  Előnyök:
• A CO₂ inert és biztonságos; a reakcióhőmérséklet szabályozható.
  Megfontolások:
• A nátriumionok zavarhatják a Li⁺ transzportját; vegyük figyelembe lítiumsókat (pl. LiHCO₃) vagy a Na⁺ immobilizálását a bevonatban.
• Optimalizálja a tokozást a szobahőmérsékleti stabilitás érdekében.

Egyéb lehetséges opciók

• Fém-organikus vázak (MOF-ok):pl. a ZIF-8 magas hőmérsékleten gáz szabadul fel; szűrjünk olyan MOF-okat, amelyeknek megfelelő a bomlási hőmérsékletük.
• Cirkónium-foszfát (ZrP):Hőbomláskor záróréteget képez, de a bomlási hőmérséklet csökkentése érdekében nanoméretűre lehet szükség.

Kísérleti ajánlások

1. Termogravimetriás analízis (TGA):Határozza meg a bomlási hőmérsékletet és a gázfelszabadulási tulajdonságokat.
2. Elektrokémiai vizsgálat:Az ionvezető képességre, a határfelületi impedanciára és a ciklusteljesítményre gyakorolt ​​hatás felmérése.
3. Lángállósági vizsgálat:pl. függőleges égetési vizsgálat, hőzsugorodás mérése (140°C-on).

Következtetés

Amódosított foszfor-nitrogén szinergikus égésgátló (pl. bevonatos APP + melamin)kiegyensúlyozott égésgátlása és állítható bomlási hőmérséklete miatt elsősorban az ajánlott. Ha az NH₃-t kerülni kell,azovegyület-rendszerekvagymikrokapszulázott CO₂-felszabadító rendszerekéletképes alternatívák. Az elektrokémiai stabilitás és a folyamat megvalósíthatóságának biztosítása érdekében szakaszos kísérleti validálás javasolt.

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