Tänapäeval kasutavad erinevad autofirmad vooluakudes suures mahus liitiumakusid ja energiatihedus läheb järjest kõrgemaks, kuid inimesi värvib endiselt akude ohutus ja see ei ole hea lahendus akude ohutusele. patareid.Termiline jooksmine on elektriakude ohutuse peamine uurimisobjekt, millele tasub keskenduda.
Kõigepealt mõistame, mis on termiline põgenemine.Termiline jooksmine on ahelreaktsiooni nähtus, mille käivitavad erinevad päästikud, mille tulemusena eraldub akust lühikese aja jooksul palju soojust ja kahjulikke gaase, mis võivad tõsistel juhtudel isegi põhjustada aku süttimist ja plahvatust.Termilise äravoolu esinemisel on palju põhjuseid, nagu ülekuumenemine, ülelaadimine, sisemine lühis, kokkupõrge jne. Aku termiline ärajooks algab sageli negatiivse SEI-kile lagunemisest akuelemendis, millele järgneb lagunemine ja sulamine. diafragmast, mille tulemuseks on negatiivne elektrood ja elektrolüüt, millele järgneb nii positiivse elektroodi kui ka elektrolüüdi lagunemine, vallandades seega ulatusliku sisemise lühise, mis põhjustab elektrolüüdi põlemise, mis seejärel levib teistesse rakkudesse, põhjustades tõsine termiline põgenemine, mis võimaldab kogu akuplokil iseeneslikult süttida.
Termilise põgenemise põhjused võib jagada sisemisteks ja välisteks põhjusteks.Sisemised põhjused on sageli tingitud sisemisest lühisest;välised põhjused on tingitud mehaanilisest väärkasutusest, elektrilisest väärkasutusest, termilisest väärkasutusest jne.
Sisemine lühis, mis kujutab endast otsekontakti aku positiivsete ja negatiivsete klemmide vahel, on kontakti astme ja sellele järgneva vallandatava reaktsiooni osas väga erinev.Tavaliselt vallandab mehaanilisest ja termilisest väärkasutusest põhjustatud suur sisemine lühis otseselt termilise põgenemise.Seevastu sisemised lühised, mis tekivad iseenesest, on suhteliselt väikesed ja selle tekitatav soojus on nii väike, et see ei käivita kohe termilist põgenemist.Sisemine eneseareng hõlmab tavaliselt tootmisdefekte, aku vananemisest tingitud erinevate omaduste halvenemist, näiteks suurenenud sisetakistust, pikaajalisest kergest väärkasutusest tingitud liitiummetalli ladestumist jne. Aja kuhjudes suureneb sellistest põhjustatud sisemise lühise oht. sisemised põhjused suurenevad järk-järgult.
Mehaaniline kuritarvitamine viitab liitiumaku monomeeri ja akuploki deformatsioonile välisjõu mõjul ning enda erinevate osade suhtelisele nihkele.Peamised elektrielemendi vastased vormid hõlmavad kokkupõrget, väljapressimist ja läbitorkamist.Näiteks põhjustas sõiduki suurel kiirusel puudutatud võõrkeha otseselt aku sisemise membraani kokkuvarisemiseni, mis omakorda põhjustas akus lühise ja käivitas lühikese aja jooksul isesüttimise.
Liitiumpatareide elektriline kuritarvitamine hõlmab tavaliselt välist lühist, ülelaadimist ja ülelaadimist mitmel viisil, mis kõige tõenäolisemalt areneb ülelaadimiseks termiliseks põgenemiseks.Väline lühis tekib siis, kui kaks diferentsiaalrõhuga juhti on ühendatud väljaspool rakku.Akukomplektide välised lühised võivad olla tingitud sõiduki kokkupõrkest, veesukkumisest, juhtme saastumisest või hoolduse ajal elektrilöögist põhjustatud deformatsioonist.Tavaliselt ei soojenda välisest lühisest vabanev soojus akut, mitte aga torke.Oluline seos välise lühise ja termilise äravoolu vahel on temperatuur, mis jõuab ülekuumenemiseni.Kui välise lühise tekitatud soojust ei saa hästi hajutada, tõuseb aku temperatuur ja kõrge temperatuur vallandab termilise põgenemise.Seetõttu on lühisevoolu katkestamine või liigse soojuse hajutamine viis välise lühise edasiste kahjustuste vältimiseks.Ülelaadimine, kuna see on täis energiat, on üks suurimaid elektri kuritarvitamise ohte.Soojuse ja gaasi tootmine on ülelaadimisprotsessi kaks ühist tunnust.Soojuse teke tuleneb oomilisest soojusest ja kõrvalreaktsioonidest.Esiteks kasvavad liitiumdendriidid anoodipinnal liigse liitiumi kinnitumise tõttu.
Soojuskaitsemeetmed:
Südamiku termilise äravoolu pärssimiseks on meil kaks võimalust, millest üks on südamiku materjali täiustamine ja täiendamine, termilise äravoolu olemus seisneb peamiselt positiivsete ja negatiivsete elektroodide materjalide stabiilsuses. elektrolüüt.Tulevikus peame tegema suuremaid läbimurdeid ka katoodmaterjalide katmises, muutmises, homogeense elektrolüüdi ja elektroodi ühilduvuses ning südamiku soojusjuhtivuse parandamises.Või valige suure ohutusega elektrolüüt, et mängida leegiaeglustit.Teiseks on vaja kasutusele võtta tõhusad soojusjuhtimise lahendused (PTC jahutusvedeliku soojendus/ PTC õhukütteseade) väljastpoolt, et pärssida liitiumioonaku temperatuuri tõusu, et elemendi SEI-kile ei tõuseks lahustumistemperatuurini ja loomulikult ei toimuks termilist äravoolu.
Postitusaeg: 17. märts 2023
