Bugungi kunda turli avtomobil kompaniyalari quvvat akkumulyatorlarida keng miqyosda lityum batareyalardan foydalanmoqdalar va energiya zichligi tobora ortib bormoqda, ammo odamlar hali ham quvvat batareyalarining xavfsizligi bilan ranglanadi va bu batareyalar xavfsizligi uchun yaxshi yechim emas. batareyalar.Termal qochqin batareyalar xavfsizligining asosiy tadqiqot ob'ekti bo'lib, unga e'tibor qaratish lozim.
Avvalo, termal qochoq nima ekanligini tushunaylik.Termal qochish - bu turli xil tetiklar tomonidan qo'zg'atilgan zanjirli reaktsiya hodisasi bo'lib, qisqa vaqt ichida batareyadan ko'p miqdorda issiqlik va zararli gazlar chiqariladi, bu hatto batareyaning yonishi va jiddiy holatlarda portlashiga olib kelishi mumkin.Haddan tashqari issiqlik, ortiqcha zaryadlash, ichki qisqa tutashuv, to'qnashuv, va hokazo kabi termal qochqinning paydo bo'lishining ko'plab sabablari bor. Batareyaning termal qochib ketishi ko'pincha batareya xujayrasidagi salbiy SEI plyonkasining parchalanishidan boshlanadi, so'ngra parchalanish va erish. diafragma, natijada salbiy elektrod va elektrolit, keyin ham musbat elektrod, ham elektrolitning parchalanishi, shu tariqa keng ko'lamli ichki qisqa tutashuvni keltirib chiqaradi, bu elektrolitning yonishiga olib keladi, keyin esa boshqa hujayralarga tarqaladi. jiddiy termal qochqin va butun batareya to'plamining o'z-o'zidan yonishini yaratishga imkon beradi.
Termal qochqinning sabablarini ichki va tashqi sabablarga bo'lish mumkin.Ichki sabablar ko'pincha ichki qisqa tutashuvlarga bog'liq;tashqi sabablar mexanik suiiste'mollik, elektr tokini suiiste'mol qilish, issiqlikni suiiste'mol qilish va hk.
Batareyaning musbat va salbiy terminallari o'rtasidagi to'g'ridan-to'g'ri aloqa bo'lgan ichki qisqa tutashuv aloqa darajasida va keyingi reaktsiyada juda katta farq qiladi.Odatda mexanik va termal suiiste'mol natijasida yuzaga kelgan katta ichki qisqa tutashuv termal qochib ketishni bevosita qo'zg'atadi.Bundan farqli o'laroq, o'z-o'zidan paydo bo'ladigan ichki qisqa tutashuvlar nisbatan kichikdir va u ishlab chiqaradigan issiqlik shunchalik kichikki, u darhol termal qochqinni keltirib chiqarmaydi.Ichki o'z-o'zini rivojlantirish odatda ishlab chiqarish nuqsonlari, batareyaning qarishi natijasida kelib chiqadigan turli xususiyatlarning yomonlashishi, masalan, ichki qarshilikning kuchayishi, uzoq muddatli yumshoq noto'g'ri foydalanish natijasida kelib chiqadigan lityum metall konlari va boshqalarni o'z ichiga oladi. Vaqt to'planganidek, bunday sabablarga ko'ra ichki qisqa tutashuv xavfi ortadi. ichki sabablar asta-sekin o'sib boradi.
Mexanik suiiste'mol, tashqi kuch ta'sirida lityum batareya monomeri va batareyalar to'plamining deformatsiyasini va uning turli qismlarining nisbiy siljishini anglatadi.Elektr hujayraga qarshi asosiy shakllar to'qnashuv, ekstruziya va ponksiyonni o'z ichiga oladi.Misol uchun, yuqori tezlikda transport vositasiga tegib ketgan begona jism to'g'ridan-to'g'ri akkumulyatorning ichki diafragmasining qulashiga olib keldi, bu esa o'z navbatida batareyada qisqa tutashuvga olib keldi va qisqa vaqt ichida o'z-o'zidan yonishni keltirib chiqardi.
Lityum batareyalarni elektrdan suiiste'mol qilish odatda tashqi qisqa tutashuv, ortiqcha zaryadlash, haddan tashqari zaryadsizlanishning bir necha shakllarini o'z ichiga oladi, bu haddan tashqari zaryadlash uchun termal qochib ketishi mumkin.Tashqi qisqa tutashuv hujayradan tashqarida differentsial bosimga ega bo'lgan ikkita o'tkazgich ulanganda sodir bo'ladi.Batareya paketlaridagi tashqi qisqa tutashuvlar avtomobil to'qnashuvi, suvga cho'mish, o'tkazgichning ifloslanishi yoki texnik xizmat ko'rsatish vaqtida elektr toki urishi natijasida yuzaga kelgan deformatsiyaga bog'liq bo'lishi mumkin.Odatda, tashqi qisqa tutashuvdan chiqarilgan issiqlik ponksiyondan farqli o'laroq, batareyani isitmaydi.Tashqi qisqa tutashuv va termal qochqin o'rtasidagi muhim bog'liqlik - bu haddan tashqari qizib ketish nuqtasiga yetadigan harorat.Aynan tashqi qisqa tutashuv natijasida hosil bo'lgan issiqlik yaxshi tarqalmasa, batareyaning harorati ko'tariladi va yuqori harorat termal qochib ketishini keltirib chiqaradi.Shuning uchun, qisqa tutashuv oqimini uzish yoki ortiqcha issiqlikni yo'qotish tashqi qisqa tutashuvning keyingi shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik usullaridir.Haddan tashqari zaryadlash, energiya bilan to'laligi sababli, elektr tokini suiiste'mol qilishning eng yuqori xavflaridan biridir.Issiqlik va gaz hosil bo'lishi ortiqcha zaryadlash jarayonining ikkita umumiy xususiyatidir.Issiqlik hosil bo'lishi ohmik issiqlik va yon reaktsiyalardan kelib chiqadi.Birinchidan, lityum dendritlari lityumning haddan tashqari ko'milishi tufayli anod yuzasida o'sadi.
Termal qochqinlarni himoya qilish choralari:
Yadroning termal qochib ketishini inhibe qilish uchun o'z-o'zidan ishlab chiqarilgan issiqlik bosqichida bizda ikkita variant mavjud, biri yadro materialini yaxshilash va yangilash, termal qochqinning mohiyati asosan ijobiy va salbiy elektrod materiallarining barqarorligida va elektrolit.Kelajakda katod materiallarini qoplash, modifikatsiya qilish, bir hil elektrolitlar va elektrodlarning mosligi va yadroning issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilash bo'yicha ham yuqori yutuqlarga erishishimiz kerak.Yoki olovga chidamli ta'sirini o'ynash uchun yuqori xavfsizlikka ega elektrolitni tanlang.Ikkinchidan, samarali issiqlik boshqaruv echimlarini qabul qilish kerak (PTC sovutish suvi isitgichi/ PTC havo isitgichi) Li-ion batareyasining harorat ko'tarilishini bostirish uchun tashqaridan, hujayraning SEI plyonkasi eritma haroratiga ko'tarilmasligini ta'minlash va tabiiy ravishda termal qochib ketish sodir bo'lmaydi.
Xabar vaqti: 2023-yil 17-mart
