Astăzi, diverse companii auto folosesc baterii cu litiu pe scară largă în bateriile de putere, iar densitatea de energie este din ce în ce mai mare, dar oamenii sunt încă colorați de siguranța bateriilor de putere și nu este o soluție bună pentru siguranța baterii.Runawayul termic este principalul obiect de cercetare al siguranței bateriei de putere și merită să ne concentrăm.
În primul rând, să înțelegem ce este fuga termică.Runawayul termic este un fenomen de reacție în lanț declanșat de diferiți factori declanșatori, având ca rezultat o cantitate mare de căldură și gaze nocive emise de baterie într-o perioadă scurtă de timp, ceea ce poate provoca chiar să ia foc și să explodeze bateria în cazuri grave.Există multe motive pentru apariția evacuării termice, cum ar fi supraîncălzirea, supraîncărcarea, scurtcircuitul intern, coliziunea etc.. Eliberarea termică a bateriei începe adesea de la descompunerea filmului SEI negativ din celula bateriei, urmată de descompunere și topire. a diafragmei, rezultând electrodul negativ și electrolitul, urmată de descompunerea atât a electrodului pozitiv, cât și a electrolitului, declanșând astfel un scurtcircuit intern la scară largă, provocând arderea electrolitului, care apoi se răspândește în alte celule, provocând o fugă termică gravă și permițând întregului pachet de baterii să producă ardere spontană.
Cauzele evadării termice pot fi împărțite în cauze interne și externe.Cauzele interne se datorează adesea scurtcircuitelor interne;cauzele externe sunt datorate abuzului mecanic, abuzului electric, abuzului termic etc.
Un scurtcircuit intern, care este un contact direct între bornele pozitive și negative ale bateriei, variază foarte mult în gradul de contact și reacția ulterioară declanșată.De obicei, un scurtcircuit intern masiv cauzat de abuz mecanic și termic va declanșa direct o fugă termică.În schimb, scurtcircuitele interne care se dezvoltă de la sine sunt relativ minore, iar căldura pe care o generează este atât de mică încât nu declanșează imediat fuga termică.Auto-dezvoltarea internă include în mod obișnuit defecte de fabricație, deteriorarea diferitelor proprietăți cauzate de îmbătrânirea bateriei, cum ar fi rezistența internă crescută, depuneri de litiu metalic cauzate de o utilizare necorespunzătoare pe termen lung etc. Pe măsură ce timpul se acumulează, riscul de scurtcircuit intern cauzat de astfel de cauzele interne vor crește treptat.
Abuzul mecanic se referă la deformarea monomerului bateriei cu litiu și a pachetului de baterii sub acțiunea forței externe și deplasarea relativă a diferitelor părți ale acesteia.Principalele forme împotriva celulei electrice includ coliziunea, extrudarea și perforarea.De exemplu, un obiect străin atins de vehicul la viteză mare a dus direct la prăbușirea diafragmei interne a bateriei, care, la rândul său, a provocat un scurtcircuit în interiorul bateriei și a declanșat arderea spontană într-o perioadă scurtă de timp.
Abuzul electric al bateriilor cu litiu include, în general, scurtcircuit extern, supraîncărcare, supradescărcare mai multe forme, care este cel mai probabil să se dezvolte în fugă termică la supraîncărcare.Scurtcircuit extern apare atunci când doi conductori cu presiune diferențială sunt conectați în afara celulei.Scurturile externe din pachetele de baterii se pot datora deformării cauzate de coliziunile vehiculului, scufundarea în apă, contaminarea conductorilor sau șocurile electrice în timpul întreținerii.De obicei, căldura eliberată de un scurtcircuit extern nu încălzește bateria, spre deosebire de o perforație.Legătura importantă dintre un scurtcircuit extern și evadarea termică este temperatura care ajunge la punctul de supraîncălzire.Atunci când căldura generată de scurtcircuitul extern nu poate fi disipată bine, temperatura bateriei crește, iar temperatura ridicată declanșează evadarea termică.Prin urmare, întreruperea curentului de scurtcircuit sau disiparea excesului de căldură sunt modalități de a împiedica scurtcircuitul extern să producă daune suplimentare.Supraîncărcarea, din cauza plinei de energie, este unul dintre cele mai mari pericole ale abuzului electric.Generarea de căldură și gaze sunt două caracteristici comune ale procesului de supraîncărcare.Generarea de căldură provine din căldură ohmică și reacții secundare.În primul rând, dendritele de litiu cresc pe suprafața anodului din cauza înglobării excesive de litiu.
Măsuri de protecție termică la evadare:
În etapa de căldură autogenerată pentru a inhiba evadarea termică a miezului, avem două opțiuni, una este să îmbunătățim și să îmbunătățim materialul miezului, esența evaporării termice constă în principal în stabilitatea materialelor electrodului pozitiv și negativ și electrolit.În viitor, trebuie să facem progrese mai mari în acoperirea materialului catodic, modificarea, compatibilitatea electrolitului și electrodului omogen și îmbunătățirea conductibilității termice a miezului.Sau alegeți electrolitul cu siguranță ridicată pentru a juca efectul de ignifug.În al doilea rând, este necesar să se adopte soluții eficiente de management termic (Încălzitor de lichid de răcire PTC/ Încălzitor de aer PTC) din exterior pentru a suprima creșterea temperaturii bateriei Li-ion, astfel încât să se asigure că filmul SEI al celulei nu se va ridica la temperatura de dizolvare și, în mod natural, nu se va produce evadarea termică.
Ora postării: 17-mar-2023
