Денес, различни автомобилски компании користат литиумски батерии во голем обем во батериите за напојување, а густината на енергија е се поголема и повисока, но луѓето сè уште се обоени од безбедноста на батериите за напојување и тоа не е добро решение за безбедноста на батерии.Thermal runaway е главниот истражувачки предмет за безбедноста на батериите на напојувањето, и на кој вреди да се фокусираме.
Пред сè, да разбереме што е термички бегство.Thermal runaway е феномен на верижна реакција предизвикана од различни предизвикувачи, што резултира со големо количество топлина и штетни гасови кои се испуштаат од батеријата во краток временски период, што дури може да предизвика батеријата да се запали и да експлодира во сериозни случаи.Постојат многу причини за појава на термички бегство, како што се прегревање, преполнување, внатрешен краток спој, судир, итн. на дијафрагмата, што резултира со негативна електрода и електролит, проследено со распаѓање и на позитивната електрода и на електролитот, со што се активира внатрешен краток спој од големи размери, предизвикувајќи изгорување на електролитот, кој потоа се шири на другите ќелии, предизвикувајќи сериозно термичко бегство и дозволувајќи му на целиот пакет батерии да произведува спонтано согорување.
Причините за термичко бегство можат да се поделат на внатрешни и надворешни причини.Внатрешните причини често се должат на внатрешни кратки споеви;надворешните причини се должат на механичка злоупотреба, електрична злоупотреба, термичка злоупотреба итн.
Внатрешниот краток спој, кој е директен контакт помеѓу позитивните и негативните приклучоци на батеријата, многу варира во степенот на контакт и подоцнежната предизвикана реакција.Обично масивниот внатрешен краток спој предизвикан од механичка и термичка злоупотреба директно ќе предизвика термичко бегство.Спротивно на тоа, внатрешните кратки споеви кои се развиваат сами се релативно мали, а топлината што ја генерира е толку мала што не предизвикува веднаш термички бегство.Внатрешниот само-развој најчесто вклучува производни дефекти, влошување на различни својства предизвикани од стареење на батеријата, како што се зголемен внатрешен отпор, наслаги на литиум метал предизвикани од долготрајна блага злоупотреба итн. Како што времето се акумулира, ризикот од внатрешен краток спој предизвикан од такви внатрешните причини постепено ќе се зголемуваат.
Механичката злоупотреба се однесува на деформација на мономерот на литиумската батерија и батерискиот пакет под дејство на надворешна сила и релативното поместување на различни делови од себе.Главните форми против електричната ќелија вклучуваат судир, истиснување и пункција.На пример, туѓ предмет допрен од возилото со голема брзина директно доведе до колапс на внатрешната дијафрагма на батеријата, што пак предизвика краток спој во батеријата и предизвика спонтано согорување во краток временски период.
Електричната злоупотреба на литиумските батерии генерално вклучува надворешен краток спој, преполнување, прекумерно празнење неколку форми, што најверојатно ќе се развие во термички бегство за преполнување.Надворешен краток спој се јавува кога два проводници со диференцијален притисок се поврзани надвор од ќелијата.Надворешните шорцеви во батериите може да се должат на деформација предизвикана од судир на возилото, потопување во вода, контаминација на проводникот или електричен удар за време на одржувањето.Вообичаено, топлината ослободена од надворешен краток спој не ја загрева батеријата за разлика од пункција.Важна врска помеѓу надворешен краток спој и термички бегство е температурата што достигнува точка на прегревање.Кога топлината што се создава од надворешниот краток спој не може добро да се потроши, температурата на батеријата се зголемува и високата температура предизвикува термички бегство.Затоа, исклучувањето на струјата на куса врска или расфрлањето на вишокот топлина се начини да се спречи надворешниот краток спој да предизвика дополнителни оштетувања.Преполнувањето, поради неговата полна енергија, е една од најголемите опасности од злоупотреба на електрична енергија.Генерирањето на топлина и гас се две заеднички карактеристики на процесот на преполнување.Генерирањето топлина доаѓа од омска топлина и несакани реакции.Прво, литиумските дендрити растат на површината на анодата поради прекумерното вградување на литиум.
Мерки за термичка заштита:
Во фазата на само-генерирана топлина за да го инхибираме термичкото бегство на јадрото, имаме две опции, едната е да го подобриме и надградиме материјалот на јадрото, суштината на термичкото бегство главно лежи во стабилноста на позитивните и негативните електродни материјали и електролит.Во иднина, исто така, треба да направиме поголеми откритија во обложување на катоден материјал, модификација, компатибилност на хомогени електролит и електрода и подобрување на топлинската спроводливост на јадрото.Или одберете го електролитот со висока безбедност за да го играте ефектот на заштитник на пламен.Второ, неопходно е да се донесат ефикасни решенија за управување со топлинска енергија (PTC грејач на течноста за ладење/ PTC грејач на воздух) однадвор за да се потисне зголемувањето на температурата на Li-ion батеријата, за да се осигура дека SEI филмот на ќелијата нема да се зголеми до температурата на растворање и, природно, нема да се појави термичко бегство.
Време на објавување: Мар-17-2023
