დღეს, სხვადასხვა ავტომობილების კომპანიები იყენებენ ლითიუმის ბატარეებს დიდი მასშტაბით დენის ბატარეებში და ენერგიის სიმკვრივე სულ უფრო და უფრო მატულობს, მაგრამ ხალხი მაინც შეფერილია დენის ბატარეების უსაფრთხოებით და ეს არ არის კარგი გამოსავალი უსაფრთხოებისთვის. ბატარეები.თერმული გაქცევა ენერგეტიკული ბატარეის უსაფრთხოების მთავარი კვლევის ობიექტია და მასზე ყურადღების გამახვილება ღირს.
პირველ რიგში, მოდით გავიგოთ, რა არის თერმული გაქცევა.თერმული გაქცევა არის ჯაჭვური რეაქციის ფენომენი, რომელიც გამოწვეულია სხვადასხვა გამომწვევებით, რაც იწვევს დიდი რაოდენობით სითბოს და მავნე აირების გამოყოფას ბატარეის მიერ მოკლე დროში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის ხანძარი და სერიოზულ შემთხვევებში აფეთქება.თერმული გაქცევის მრავალი მიზეზი არსებობს, როგორიცაა გადახურება, გადატვირთვა, შიდა მოკლე ჩართვა, შეჯახება და ა.შ.. ბატარეის თერმული გაქცევა ხშირად იწყება ბატარეის უჯრედში ნეგატიური SEI ფილმის დაშლით, რასაც მოჰყვება დაშლა და დნობა. დიაფრაგმის შედეგად წარმოიქმნება უარყოფითი ელექტროდი და ელექტროლიტი, რასაც მოჰყვება როგორც დადებითი ელექტროდის, ასევე ელექტროლიტის დაშლა, რაც იწვევს ფართომასშტაბიან შიდა მოკლე ჩართვას, რაც იწვევს ელექტროლიტის წვას, რომელიც შემდეგ ვრცელდება სხვა უჯრედებზე, რაც იწვევს სერიოზული თერმული გაქცევა და საშუალებას აძლევს ბატარეის მთელ პაკეტს წარმოქმნას სპონტანური წვა.
თერმული გაქცევის მიზეზები შეიძლება დაიყოს შიდა და გარე მიზეზებად.შიდა მიზეზები ხშირად გამოწვეულია შიდა მოკლე ჩართვით;გარე მიზეზები გამოწვეულია მექანიკური ბოროტად, ელექტრო ბოროტად, თერმული ბოროტად და ა.შ.
შიდა მოკლე ჩართვა, რომელიც არის პირდაპირი კონტაქტი ბატარეის პოზიტიურ და უარყოფით ტერმინალებს შორის, მნიშვნელოვნად განსხვავდება კონტაქტის ხარისხით და გამოწვეული რეაქციის მიხედვით.ჩვეულებრივ, მასიური შიდა მოკლე ჩართვა, რომელიც გამოწვეულია მექანიკური და თერმული ბოროტად გამოყენების შედეგად, პირდაპირ გამოიწვევს თერმულ გაქცევას.ამის საპირისპიროდ, შიდა მოკლე ჩართვები, რომლებიც თავისთავად ვითარდება, შედარებით მცირეა და მისი წარმოქმნილი სითბო იმდენად მცირეა, რომ დაუყოვნებლივ არ იწვევს თერმულ გაქცევას.შიდა თვითგანვითარება, როგორც წესი, მოიცავს წარმოების დეფექტებს, ბატარეის დაბერებით გამოწვეულ სხვადასხვა თვისებების გაუარესებას, როგორიცაა გაზრდილი შიდა წინააღმდეგობა, ლითიუმის ლითონის დეპოზიტები, რომლებიც გამოწვეულია ხანგრძლივად მსუბუქი ბოროტად გამოყენების შედეგად და ა.შ. შინაგანი მიზეზები თანდათან გაიზრდება.
მექანიკური შეურაცხყოფა, ეხება ლითიუმის ბატარეის მონომერის და ბატარეის პაკეტის დეფორმაციას გარე ძალის მოქმედებით და მისი სხვადასხვა ნაწილების შედარებით გადაადგილებას.ელექტრული უჯრედის საწინააღმდეგო ძირითადი ფორმებია შეჯახება, ექსტრუზია და პუნქცია.მაგალითად, უცხო ობიექტს, რომელსაც მანქანა შეეხო დიდი სიჩქარით, პირდაპირ გამოიწვია ბატარეის შიდა დიაფრაგმის კოლაფსი, რამაც თავის მხრივ გამოიწვია ბატარეის მოკლე ჩართვა და გამოიწვია სპონტანური წვა მოკლე დროში.
ლითიუმის ბატარეების ელექტრული ბოროტად გამოყენება ზოგადად მოიცავს გარე მოკლე ჩართვას, გადატვირთვას, გამონადენის რამდენიმე ფორმას, რაც, სავარაუდოდ, გადაიქცევა თერმულ გადატვირთვაში.გარე მოკლე ჩართვა ხდება, როდესაც ორი დიფერენციალური წნევის მქონე დირიჟორი უკავშირდება უჯრედის გარეთ.ბატარეის პაკეტებში გარე შორტები შეიძლება გამოწვეული იყოს მანქანის შეჯახებით, წყალში ჩაძირვით, გამტარის დაბინძურებით ან ელექტრო შოკით გამოწვეული დეფორმაციის გამო.როგორც წესი, გარე მოკლე ჩართვისგან გამოთავისუფლებული სითბო არ ათბობს ბატარეას პუნქციისგან განსხვავებით.მნიშვნელოვანი კავშირი გარე მოკლე ჩართვასა და თერმულ გაქცევას შორის არის ტემპერატურა, რომელიც აღწევს გადახურების წერტილს.როდესაც გარე მოკლე ჩართვის შედეგად წარმოქმნილი სითბო კარგად ვერ გაიფანტება, ბატარეის ტემპერატურა იზრდება და მაღალი ტემპერატურა იწვევს თერმულ გაქცევას.ამრიგად, მოკლე ჩართვის დენის გათიშვა ან ჭარბი სითბოს გაფანტვა არის გზა გარე მოკლე ჩართვისგან შემდგომი დაზიანებისგან.გადატვირთვა, მისი სავსე ენერგიით, არის ელექტრო ბოროტად გამოყენების ერთ-ერთი ყველაზე მაღალი საფრთხე.სითბოს და გაზის გამომუშავება გადატვირთვის პროცესის ორი საერთო მახასიათებელია.სითბოს გამომუშავება მოდის ომური სითბოსა და გვერდითი რეაქციებისგან.პირველ რიგში, ლითიუმის დენდრიტები იზრდება ანოდის ზედაპირზე ლითიუმის გადაჭარბებული ჩანერგვის გამო.
თერმული გაქცევის დაცვის ზომები:
ბირთვის თერმული გაქცევის დათრგუნვის თვითწარმოქმნილ სითბოს ეტაპზე გვაქვს ორი ვარიანტი, ერთი არის ბირთვის მასალის გაუმჯობესება და განახლება, თერმული გაქცევის არსი ძირითადად მდგომარეობს დადებითი და უარყოფითი ელექტროდის მასალების სტაბილურობაში და. ელექტროლიტი.მომავალში, ჩვენ ასევე გვჭირდება უფრო მაღალი გარღვევა კათოდური მასალის დაფარვის, მოდიფიკაციის, ერთგვაროვანი ელექტროლიტისა და ელექტროდის თავსებადობაში და ბირთვის თბოგამტარობის გაუმჯობესებაში.ან აირჩიე ელექტროლიტი მაღალი უსაფრთხოების მქონე ცეცხლგამძლე ეფექტის გასათამაშებლად.მეორეც, აუცილებელია ეფექტური თერმული მართვის გადაწყვეტილებების მიღება (PTC გამაგრილებლის გამაცხელებელი/ PTC ჰაერის გამაცხელებელი) გარედან თრგუნავს ლითიუმ-იონური ბატარეის ტემპერატურის მატებას, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ უჯრედის SEI ფილმი არ მოიმატოს დაშლის ტემპერატურამდე და ბუნებრივია, თერმული გაქცევა არ მოხდეს.
გამოქვეყნების დრო: მარ-17-2023
