Pregled

Sa više nesreća uzrokovanih litijum-jonskim baterijama, ljudi su više zabrinuti zbog termičkog bijega baterije, jer termalni bijeg koji se javlja u jednoj ćeliji može širiti toplinu na druge ćelije, što dovodi do gašenja cijelog sistema baterija.

Tradicionalno ćemo pokrenuti termalni bijeg zagrijavanjem, pričvršćivanjem ili prepunjavanjem tokom testova. Međutim, ove metode ne mogu niti kontrolisati termički odjek u određenoj ćeliji, niti se mogu lako implementirati tokom testova baterijskih sistema. Nedavno ljudi razvijaju novu metodu za pokretanje termalnog bijega. Test propagacije u novom IEC 62619: 2022 je primjer, a procjenjuje se da će ova metoda biti u širokoj upotrebi u budućnosti. Ovaj članak predstavlja neke nove metode koje se istražuju.

lasersko zračenje:

Lasersko zračenje zagreva malu površinu laserskim impulsom visoke energije. Toplina će se provoditi unutar materijala. Lasersko zračenje se široko koristi u oblastima obrade materijala, kao što su zavarivanje, spajanje i rezanje. Obično postoje sljedeće vrste lasera:

• CO₂laser: molekularni gasni laser ugljičnog dioksida
• Poluprovodnički laser: Diodni laser napravljen od GaAs ili CdS
• YAG laser: Natrijum laser napravljen od itrijum aluminijumskog granata
• Optičko vlakno: laser od staklenih vlakana sa elementom retkih zemalja

Neki istraživači koriste laser od 40W, 1000nm talasne dužine i prečnika 1mm za testiranje na različitim ćelijama.

CT skeniranjem ćelije koja nije aktivirana, može se ustanoviti da nema strukturnog uticaja osim rupe na površini. To znači da je laser usmjeren i velike snage, a područje grijanja je precizno. Stoga je laser dobar način za testiranje. Možemo kontrolisati varijablu i precizno izračunati ulaznu i izlaznu energiju. U međuvremenu, laser ima prednosti grijanja i zakačenja, kao što je brzo zagrijavanje, i više se može kontrolirati. Laser ima više prednosti kao što su:

• Može da izazove termalni beg i neće zagrejati susedne ćelije. Ovo je dobro za performanse termičkog kontakta

• Može da stimuliše unutrašnju nestašicu

• Može da unese manje energije i toplote za kraće vreme da bi pokrenuo termalni beg, što test čini dobro pod kontrolom.

Termitna reakcija:

Termitna reakcija je da natjera aluminijum da reaguje sa metalnim oksidom na visokoj temperaturi, a aluminijum će preći u aluminijum oksid. Pošto je entalpija formiranja aluminijum oksida veoma niska (-1645kJ/mol), on će proizvesti mnogo toplote. Termitni materijal je prilično dostupan, a različite formule mogu proizvesti različitu količinu topline. Istraživači stoga započinju testiranje s vrećicom od 10 Ah s termitom.

Thermite može lako pokrenuti termalni bijeg, ali termalni unos nije lako kontrolisati. Istraživači nastoje da dizajniraju termalni reaktor koji je zapečaćen i sposoban da koncentriše toplotu.

Kvarcna lampa velike snage:

Teorija: Postavite kvarcnu lampu velike snage ispod ćelije i odvojite ćeliju i lampu pločom. Ploču je potrebno izbušiti sa rupom, kako bi se osiguralo provođenje energije.

Test pokazuje da mu je potrebna vrlo velika snaga i dugo vremena da bi se pokrenuo termalni bijeg, a toplinski raspon nije ravnomjeran. Razlog može biti taj što kvarcna svjetlost nije usmjerena svjetlosti, a preveliki gubitak topline čini da teško pokreće toplotni bijeg precizno. U međuvremenu, unos energije nije tačan. Idealan termalni test je da se kontroliše energija okidanja i niži višak ulazne vrednosti, kako bi se smanjio uticaj na rezultat testa. Stoga možemo zaključiti da kvarcna lampa za sada nije od koristi.

zaključak:

U poređenju sa tradicionalnom metodom pokretanja toplotnog bekstva ćelije (kao što je grejanje, prekomerno punjenje i prodiranje), lasersko širenje je efikasniji način, sa manjom površinom grejanja, nižom ulaznom energijom i kraćim vremenom okidanja. Ovo doprinosi visokom efektivnom unosu energije na ograničenom području. Ovu metodu je uveo IEC. Možemo očekivati ​​da će mnoge zemlje uzeti u obzir ovu metodu. Međutim, to podiže visoke zahtjeve za laserskim uređajima. Zahtijeva odgovarajući laserski izvor i uređaje otporne na zračenje. Trenutno nema dovoljno slučajeva za termički test, ova metoda je i dalje potrebna verifikacija.