Tsjintwurdich brûke ferskate autobedriuwen op grutte skaal lithiumbatterijen yn krêftbatterijen, en de enerzjytichtens wurdt hieltyd heger, mar minsken wurde noch altyd kleurd troch de feiligens fan krêftbatterijen, en it is gjin goede oplossing foar de feiligens fan batterijen. Termyske útrûging is it wichtichste ûndersyksobjekt fan krêftbatterijfeiligens, en it is it wurdich om derop te fokusjen.
Earst fan alles, lit ús begripe wat termyske runaway is. Termyske runaway is in kettingreaksjeferskynsel dat feroarsake wurdt troch ferskate triggers, wat resulteart yn in grutte hoemannichte waarmte en skealike gassen dy't binnen in koarte perioade troch de batterij útstjitte, wat sels kin feroarsaakje dat de batterij yn serieuze gefallen yn 'e brân fleant en eksplodearret. D'r binne in protte redenen foar it foarkommen fan termyske runaway, lykas oerferhitting, oerladen, ynterne koartsluting, botsing, ensfh. Termyske runaway fan 'e batterij begjint faak mei de ûntbining fan 'e negative SEI-film yn' e batterijsel, folge troch de ûntbining en it smelten fan it diafragma, wat resulteart yn 'e negative elektrode en de elektrolyt, folge troch de ûntbining fan sawol de positive elektrode as de elektrolyt, wêrtroch in grutskalige ynterne koartsluting ûntstiet, wêrtroch't de elektrolyt ferbaarnt, dy't dan ferspriedt nei oare sellen, wêrtroch in serieuze termyske runaway feroarsaket en it heule batterijpakket spontane ferbaarning produseart.
De oarsaken fan termyske útrûning kinne wurde ferdield yn ynterne en eksterne oarsaken. Ynterne oarsaken binne faak te tankjen oan ynterne koartslutingen; eksterne oarsaken binne te tankjen oan meganyske mishanneling, elektryske mishanneling, termyske mishanneling, ensfh.
In ynterne koartsluting, dat is in direkt kontakt tusken de positive en negative terminals fan 'e batterij, ferskilt sterk yn 'e mjitte fan kontakt en de neifolgjende reaksje dy't triggerd wurdt. Meastentiids sil in massale ynterne koartsluting feroarsake troch meganysk en termysk misbrûk direkt termyske útrûning feroarsaakje. Yn tsjinstelling binne ynterne koartslutingen dy't op harsels ûntwikkelje relatyf lyts, en de waarmte dy't it genereart is sa lyts dat it net direkt termyske útrûning feroarsaket. Ynterne selsûntwikkeling omfettet meastentiids produksjefouten, ferswakking fan ferskate eigenskippen feroarsake troch batterijferâldering, lykas ferhege ynterne wjerstân, lithiummetaalôfsettings feroarsake troch langduorjend mild misbrûk, ensfh. Mei de tiid sil it risiko fan ynterne koartsluting feroarsake troch sokke ynterne oarsaken stadichoan tanimme.
Mechanysk misbrûk ferwiist nei de deformaasje fan it monomeer fan 'e lithiumbatterij en it batterijpakket ûnder ynfloed fan eksterne krêft, en de relative ferskowing fan ferskate dielen fan himsels. De wichtichste foarmen fan misbrûk tsjin 'e elektryske sel omfetsje botsing, ekstruzje en lek. Bygelyks, in frjemd objekt dat mei hege snelheid troch it auto oanrekke wurdt, late direkt ta it ynstoarten fan it ynterne diafragma fan 'e batterij, wat op syn beurt in koartsluting yn 'e batterij feroarsake en binnen in koarte perioade spontane ferbaarning triggerde.
Elektrysk misbrûk fan litiumbatterijen omfettet oer it algemien eksterne koartsluting, oerlading en oerûntlading yn ferskate foarmen, wat it meast wierskynlik ûntjout ta termyske oerlading. Eksterne koartsluting komt foar as twa geleiders mei ferskillende druk bûten de sel ferbûn binne. Eksterne koartsluting yn batterijpakketten kin feroarsake wurde troch deformaasje feroarsake troch autobotsingen, wetterûnderdompeling, fersmoarging fan geleiders of elektryske skokken by ûnderhâld. Typysk ferwaarme de waarmte dy't frijkomt troch in eksterne koartsluting de batterij net, yn tsjinstelling ta in lek. De wichtige ferbining tusken in eksterne koartsluting en termyske oerlading is de temperatuer dy't it punt fan oerferhitting berikt. It is as de waarmte dy't generearre wurdt troch de eksterne koartsluting net goed ôffierd wurde kin, dat de batterijtemperatuer omheech giet en de hege temperatuer termyske oerlading feroarsaket. Dêrom binne it ôfsnijen fan 'e koartslutingstroom of it ôffieren fan oermjittige waarmte manieren om te foarkommen dat de eksterne koartsluting fierdere skea feroarsaket. Oerladen, fanwegen syn fol enerzjy, is ien fan 'e grutste gefaren fan elektrysk misbrûk. De generaasje fan waarmte en gas binne twa mienskiplike skaaimerken fan it oerlaadproses. De waarmtegeneraasje komt fan ohmske waarmte en sydreaksjes. Earst groeie litiumdendriten op it anode-oerflak fanwegen oermjittige litiumynbêding.
Maatregels foar beskerming tsjin termyske útrûning:
Yn 'e sels-generearre waarmtefaze om termyske ûntsnapping fan 'e kearn te remmen, hawwe wy twa opsjes, ien is it ferbetterjen en opwurdearjen fan it materiaal fan 'e kearn, de essinsje fan termyske ûntsnapping leit benammen yn 'e stabiliteit fan 'e positive en negative elektrodematerialen en elektrolyt. Yn 'e takomst moatte wy ek hegere trochbraken meitsje yn katodemateriaalcoating, modifikaasje, kompatibiliteit fan homogene elektrolyt en elektrode, en it ferbetterjen fan 'e termyske geliedingsfermogen fan 'e kearn. Of kies de elektrolyt mei hege feiligens om it effekt fan flamfertrager te spyljen. Twadder is it nedich om effisjinte termyske behearoplossingen te brûken (PTC koelmiddelferwaarmer/ PTC-loftferwaarmer) fan bûten om de temperatuerstiging fan 'e Li-ion-batterij te ûnderdrukken, om te soargjen dat de SEI-film fan 'e sel net oant de oplossingstemperatuer oprint, en fansels sil der gjin termyske ûntsnapping foarkomme.
Pleatsingstiid: 17 maart 2023
