Сегодня различные автомобильные компании широко используют литиевые батареи в силовых батареях, и плотность энергии становится все выше и выше, но люди по-прежнему обеспокоены безопасностью силовых батарей, и это не является хорошим решением для безопасности силовых батарей. батареи.Термический разгон является основным объектом исследования безопасности аккумуляторных батарей, и на нем стоит сосредоточить внимание.
Прежде всего, давайте разберемся, что такое тепловой разгон.Термический разгон — это явление цепной реакции, вызываемое различными триггерами, в результате которого за короткий период времени из аккумулятора выделяется большое количество тепла и вредных газов, что в серьезных случаях может даже привести к возгоранию и взрыву аккумулятора.Существует множество причин возникновения теплового разгона, таких как перегрев, перезарядка, внутреннее короткое замыкание, столкновение и т. д. Термический разгон аккумулятора часто начинается с разложения отрицательной пленки SEI в элементе аккумулятора с последующим разложением и плавлением. диафрагмы, что приводит к образованию отрицательного электрода и электролита с последующим разложением как положительного электрода, так и электролита, что вызывает крупномасштабное внутреннее короткое замыкание, вызывающее горение электролита, которое затем распространяется на другие ячейки, вызывая серьезный тепловой разгон, приводящий к самовозгоранию всего аккумуляторного блока.
Причины теплового разгона можно разделить на внутренние и внешние.Внутренние причины часто возникают из-за внутренних коротких замыканий;внешние причины связаны с механическим воздействием, электрическим током, термическим воздействием и т. д.
Внутреннее короткое замыкание, представляющее собой прямой контакт между положительной и отрицательной клеммами аккумулятора, сильно различается по степени контакта и срабатыванию последующей реакции.Обычно сильное внутреннее короткое замыкание, вызванное механическим или термическим воздействием, непосредственно вызывает тепловой разгон.Напротив, внутренние короткие замыкания, которые возникают сами по себе, относительно незначительны, а выделяемое ими тепло настолько мало, что не приводит к немедленному тепловому разбегу.Внутреннее саморазвитие обычно включает производственные дефекты, ухудшение различных свойств, вызванное старением аккумулятора, например, повышенное внутреннее сопротивление, отложения металлического лития, вызванные длительным неправильным использованием и т. д. С течением времени увеличивается риск внутреннего короткого замыкания, вызванного такими внутренние причины будут постепенно усиливаться.
Механическое злоупотребление подразумевает деформацию мономера литиевой батареи и аккумуляторной батареи под действием внешней силы, а также относительное смещение различных частей самой батареи.Основные формы борьбы с электрическим элементом включают столкновение, выдавливание и прокол.Например, касание автомобиля на высокой скорости постороннего предмета непосредственно привело к разрушению внутренней диафрагмы аккумулятора, что, в свою очередь, вызвало короткое замыкание внутри аккумулятора и спровоцировало самовозгорание за короткий промежуток времени.
Электрическое злоупотребление литиевыми батареями обычно включает внешнее короткое замыкание, перезаряд и чрезмерную разрядку в нескольких формах, которые, скорее всего, перерастут в тепловой выход из-за перезарядки.Внешнее короткое замыкание возникает при соединении двух проводников с перепадом давления вне ячейки.Внешние замыкания аккумуляторных блоков могут быть вызваны деформацией, вызванной столкновением транспортных средств, погружением в воду, загрязнением проводников или поражением электрическим током во время технического обслуживания.Обычно тепло, выделяющееся при внешнем коротком замыкании, не нагревает батарею в отличие от прокола.Важным связующим звеном между внешним коротким замыканием и тепловым разгоном является достижение температуры точки перегрева.Когда тепло, выделяемое внешним коротким замыканием, не может быть хорошо рассеяно, температура батареи повышается, и высокая температура вызывает тепловой разгон.Таким образом, отключение тока короткого замыкания или рассеивание избыточного тепла — это способы предотвратить дальнейшее повреждение внешнего короткого замыкания.Перезарядка из-за большого количества энергии является одной из самых серьезных опасностей злоупотребления электричеством.Выделение тепла и газа — две общие черты процесса перезарядки.Выделение тепла происходит за счет омического тепла и побочных реакций.Во-первых, дендриты лития растут на поверхности анода из-за чрезмерного внедрения лития.
Меры защиты от термического разгона:
На стадии самогенерируемого тепла для предотвращения термического выхода из-под контроля сердечника у нас есть два варианта: один - улучшить и модернизировать материал сердечника, суть термического выхода из-под контроля в основном заключается в стабильности материалов положительных и отрицательных электродов и электролит.В будущем нам также необходимо совершить еще больший прорыв в области покрытия катодного материала, модификации, совместимости гомогенного электролита и электрода и улучшения теплопроводности сердечника.Или выберите электролит с высокой безопасностью, чтобы получить огнестойкий эффект.Во-вторых, необходимо принять эффективные решения по управлению температурным режимом (PTC Нагреватель охлаждающей жидкости/ ПТК Воздушный Нагреватель) снаружи, чтобы подавить повышение температуры литий-ионного аккумулятора, чтобы гарантировать, что пленка SEI элемента не поднимется до температуры растворения и, естественно, не произойдет температурный выход из-под контроля.
Время публикации: 17 марта 2023 г.
