Ποιος είναι ο θερμικός μηχανισμός διαφυγής των μπαταριών ισχύος;
Η έννοια της θερμικής διαφυγής μπαταρίας και η θερμική ασφάλεια
Η θερμική διαφυγή μπαταρίας αναφέρεται σε μια βίαιη αντίδραση σε μια μπαταρία, που προκαλείται από ορισμένες εξωτερικές συνθήκες (όπως διάτρηση, υπερθέρμανση, βραχυκύκλωμα, υπερφόρτιση κ.λπ.), που χαρακτηρίζεται κυρίως από γρήγορη και μαζική απελευθέρωση θερμότητας και δυνητικά συνοδεύεται από άλλες φυσικές ή χημικές αλλαγές (όπως βραχυκύκλωμα, έκρηξη, έκρηξη, κ.λπ.).
Σε ένα σύστημα μπαταρίας ισχύος, όταν ένα μεμονωμένο κύτταρο αντιμετωπίζει θερμική διαφυγή, η βίαιη αντίδρασή του παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας και μπορεί επίσης να προκαλέσει βίαιες αντιδράσεις όπως καύση ή έκρηξη. Οι προκύπτουσες υψηλές θερμοκρασίες ή μηχανικές κρούσεις γίνονται συχνάσυνθήκες ενεργοποίησης για θερμική διαφυγήσε γειτονικά κύτταρα. Αυτή η διαδικασία μπορεί εύκολα να εξαπλωθεί από ένα μόνο στοιχείο σε όλο το σύστημα της μπαταρίας, προκαλώντας ταχεία απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας, με εξαιρετικά υψηλούς κινδύνους. Τα θέματα θερμικής ασφάλειας των μπαταριών υπό πραγματικές συνθήκες χρήσης χαρακτηρίζονται από πολύπλοκους μηχανισμούς και πολυάριθμους παράγοντες επιρροής, που εκδηλώνονται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
1) Η θερμική ασφάλεια ενός στοιχείου μπαταρίας ισχύος σχετίζεται άμεσα με τον τύπο του εσωτερικού ηλεκτροχημικού συστήματος, τη σύνθεση του υλικού, τη δομική μορφή, τη μορφή συσκευασίας, τη χωρητικότητα, τη δομή, το σχήμα, το μέγεθος και τη διαδικασία κατασκευής.
2) Λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες ενεργοποίησης για τη θερμική διαρροή της μπαταρίας, η υπερθέρμανση, η υπερφόρτιση, οι εξωτερικές κρούσεις, η συμπίεση, τα τρυπήματα και τα βραχυκυκλώματα μπορούν όλα να προκαλέσουν θερμική διαρροή.
3) Όσον αφορά τη διάδοση της θερμικής διαφυγής στο σύστημα μπαταρίας, οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η μέθοδος ενεργοποίησης και η κατάσταση φόρτωσης, η μέθοδος σύνδεσης της μπαταρίας, η μέθοδος θερμικής διαχείρισης μπαταρίας και η θέση της μπαταρίας που εκκινεί τη θερμική διαφυγή εντός του συστήματος μπαταρίας ισχύος επηρεάζουν άμεσα τη διαδικασία διάδοσης θερμικής διαφυγής.
Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, η διαχείριση της θερμικής ασφάλειας της μπαταρίας είναι ιδιαίτερα σημαντική, ειδικά για τη βελτίωση της συνολικής ασφάλειας των ηλεκτρικών οχημάτων. Ο σχεδιασμός ενός συστήματος διαχείρισης θερμικής ασφάλειας μπαταρίας γενικά στοχεύει στην παροχή έγκαιρης προειδοποίησης πριν από τη θερμική διαφυγή, στην καθυστέρηση της εξάπλωσης και διάδοσής του κατά τη θερμική διαφυγή και στην ελαχιστοποίηση των απωλειών μετά από θερμική διαφυγή. Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη στρατηγικών προστασίας και ελέγχου ασφάλειας και το σχεδιασμό υλικών μπαταριών υψηλής ισχύος, εσωτερικών δομών, μεθόδων συσκευασίας και δομών μπαταριών υψηλής-ασφάλειας για τον έγκαιρο εντοπισμό πιθανών θερμικών κινδύνων και την αποτελεσματική παρεμπόδιση ή καθυστέρηση της διάδοσής τους.
