Welcome sa Hebei Nanfeng!

Lithium-ion battery thermal runaway ug pagtuki sa materyal

Karon, ang lainlaing mga kompanya sa awto naggamit mga baterya sa lithium sa usa ka dako nga sukod sa mga baterya sa kuryente, ug ang densidad sa enerhiya nagkataas ug mas taas, apan ang mga tawo gikoloran gihapon sa kaluwasan sa mga baterya sa kuryente, ug kini dili usa ka maayong solusyon sa kaluwasan sa mga baterya.Ang thermal runaway mao ang panguna nga katuyoan sa panukiduki sa kaluwasan sa baterya sa kuryente, ug angayan nga ipunting.

Una sa tanan, atong sabton kung unsa ang thermal runaway.Ang thermal runaway usa ka kadena nga reaksyon nga panghitabo nga gipahinabo sa lainlaing mga hinungdan, nga nagresulta sa daghang kainit ug makadaot nga mga gas nga gipagawas sa baterya sa mubo nga panahon, nga mahimo’g hinungdan nga ang baterya masunog ug mobuto sa grabe nga mga kaso.Adunay daghang mga hinungdan sa pagkahitabo sa thermal runaway, sama sa overheating, overcharging, internal short circuit, collision, ug uban pa. Ang thermal runaway sa baterya kasagaran magsugod gikan sa pagkadunot sa negatibo nga SEI film sa battery cell, gisundan sa pagkadunot ug pagkatunaw. sa diaphragm, nga miresulta sa negatibo nga electrode ug ang electrolyte, gisundan sa pagkadunot sa positibo nga electrode ug sa electrolyte, sa ingon nagpahinabo sa usa ka dako nga-scale internal nga short circuit, hinungdan sa electrolyte sa pagsunog, nga unya mikaylap ngadto sa ubang mga selula, hinungdan usa ka seryoso nga thermal runaway ug gitugotan ang tibuok battery pack nga makamugna og kusog nga pagkasunog.

Ang mga hinungdan sa thermal runaway mahimong bahinon sa internal ug external nga mga hinungdan.Ang internal nga mga hinungdan kasagaran tungod sa internal nga mga short circuit;panggawas nga mga hinungdan tungod sa mekanikal nga pag-abuso, elektrikal nga pag-abuso, thermal abuse, ug uban pa.

Ang usa ka internal nga short circuit, nga usa ka direkta nga kontak tali sa positibo ug negatibo nga mga terminal sa baterya, lahi kaayo sa lebel sa kontak ug ang sunod nga reaksyon nga na-trigger.Kasagaran ang usa ka dako nga internal nga short circuit nga gipahinabo sa mekanikal ug thermal nga pag-abuso direkta nga magpahinabo sa thermal runaway.Sa kasukwahi, ang mga internal nga short circuit nga naugmad sa ilang kaugalingon medyo gamay, ug ang kainit nga gipatungha niini gamay ra kaayo nga dili dayon kini mag-aghat sa thermal runaway.Ang internal nga pag-uswag sa kaugalingon kasagaran naglakip sa mga depekto sa paggama, pagkadaot sa lainlaing mga kabtangan nga gipahinabo sa pagkatigulang sa baterya, sama sa pagdugang sa internal nga pagsukol, mga deposito sa metal sa lithium tungod sa dugay nga dili maayo nga pag-abuso, ug uban pa. ang internal nga mga hinungdan anam-anam nga modaghan.

Ang mekanikal nga pag-abuso, nagtumong sa deformation sa lithium battery monomer ug battery pack ubos sa aksyon sa gawas nga pwersa, ug ang paryente nga pagbakwit sa lain-laing mga bahin sa iyang kaugalingon.Ang mga nag-unang porma batok sa electric cell naglakip sa pagbangga, extrusion ug puncture.Pananglitan, ang usa ka langyaw nga butang nga natandog sa awto sa taas nga tulin nga direkta nga misangpot sa pagkahugno sa internal nga diaphragm sa baterya, nga sa baylo hinungdan sa usa ka mubo nga sirkito sa sulod sa baterya ug nagpahinabog kusog nga pagkasunog sulod sa mubo nga panahon.

Ang pag-abuso sa elektrisidad sa mga baterya sa lithium sa kasagaran naglakip sa external short circuit, overcharge, over discharge sa daghang mga porma, nga lagmit nga mahimong thermal runaway aron mag-overcharge.Ang gawas nga short circuit mahitabo kung ang duha ka conductor nga adunay differential pressure konektado sa gawas sa cell.Ang gawas nga mga shorts sa mga battery pack mahimong tungod sa deformation tungod sa mga bangga sa sakyanan, pagpaunlod sa tubig, kontaminasyon sa konduktor o electric shock sa panahon sa pagmentinar.Kasagaran, ang kainit nga gipagawas gikan sa usa ka eksternal nga mubo nga sirkito dili makapainit sa baterya sukwahi sa usa ka tusok.Ang importante nga sumpay tali sa external short circuit ug thermal runaway mao ang temperatura nga moabot sa punto sa sobrang kainit.Sa diha nga ang kainit nga namugna sa eksternal nga short circuit dili mawagtang nga maayo nga ang temperatura sa baterya mosaka ug ang taas nga temperatura magpahinabog thermal runaway.Busa, ang pagputol sa short-circuit nga kasamtangan o pagwagtang sa sobra nga kainit maoy mga paagi sa pagpugong sa eksternal nga short circuit gikan sa paghimo og dugang nga kadaot.Ang pag-overcharging, tungod sa puno sa enerhiya, usa sa labing taas nga peligro sa pag-abuso sa kuryente.Ang henerasyon sa kainit ug gas mao ang duha ka sagad nga bahin sa proseso sa overcharging.Ang heat generation gikan sa ohmic heat ug side reactions.Una, ang lithium dendrites motubo sa anode surface tungod sa sobra nga lithium embedding.

微信图片_20230317110033

Mga lakang sa pagpanalipod sa thermal runaway:

Sa kaugalingon nga nahimo nga yugto sa kainit aron mapugngan ang thermal runaway sa kinauyokan, kami adunay duha nga kapilian, ang usa mao ang pagpauswag ug pag-upgrade sa materyal sa kinauyokan, ang diwa sa thermal runaway nag-una sa kalig-on sa positibo ug negatibo nga mga materyales sa electrode ug electrolyte.Sa umaabot, kinahanglan usab nga maghimo kita og mas taas nga mga breakthrough sa cathode material coating, modification, compatibility sa homogenous electrolyte ug electrode, ug pagpalambo sa thermal conductivity sa core.O pilia ang electrolyte nga adunay taas nga kaluwasan sa pagdula sa epekto sa flame retardant.Ikaduha, gikinahanglan ang pagsagop sa episyente nga mga solusyon sa pagdumala sa kainit (PTC Coolant Heater/ PTC Air Heater) gikan sa gawas aron sumpuon ang pagtaas sa temperatura sa Li-ion nga baterya, aron maseguro nga ang SEI nga pelikula sa selula dili mosaka sa temperatura sa pagtunaw, ug natural, ang thermal runaway dili mahitabo.

PTC coolant heater02
PTC air heater04

Oras sa pag-post: Mar-17-2023