Heddiw, mae amryw o gwmnïau ceir yn defnyddio batris lithiwm ar raddfa fawr mewn batris pŵer, ac mae'r dwysedd ynni'n mynd yn uwch ac yn uwch, ond mae pobl yn dal i gael eu lliwio gan ddiogelwch batris pŵer, ac nid yw'n ateb da i ddiogelwch batris. Rhediad thermol yw prif wrthrych ymchwil diogelwch batris pŵer, ac mae'n werth canolbwyntio arno.
Yn gyntaf oll, gadewch inni ddeall beth yw rhediad thermol. Mae rhediad thermol yn ffenomen adwaith cadwynol a sbardunir gan amrywiol sbardunau, gan arwain at lawer iawn o wres a nwyon niweidiol a allyrrir gan y batri o fewn cyfnod byr o amser, a all hyd yn oed achosi i'r batri danio a ffrwydro mewn achosion difrifol. Mae yna lawer o resymau dros ddigwyddiad rhediad thermol, megis gorboethi, gorwefru, cylched fer fewnol, gwrthdrawiad, ac ati. Yn aml, mae rhediad thermol batri yn dechrau o ddadelfennu'r ffilm SEI negatif yng nghell y batri, ac yna dadelfennu a thoddi'r diaffram, gan arwain at yr electrod negatif a'r electrolyt, ac yna dadelfennu'r electrod positif a'r electrolyt, gan sbarduno cylched fer fewnol ar raddfa fawr, gan achosi i'r electrolyt losgi, sydd wedyn yn lledaenu i gelloedd eraill, gan achosi rhediad thermol difrifol a chaniatáu i'r pecyn batri cyfan gynhyrchu hylosgi digymell.
Gellir rhannu achosion rhediad thermol yn achosion mewnol ac allanol. Yn aml, mae achosion mewnol oherwydd cylchedau byr mewnol; mae achosion allanol oherwydd camdriniaeth fecanyddol, camdriniaeth drydanol, camdriniaeth thermol, ac ati.
Mae cylched fer fewnol, sef cyswllt uniongyrchol rhwng terfynellau positif a negatif y batri, yn amrywio'n fawr o ran graddfa'r cyswllt a'r adwaith dilynol a sbardunir. Fel arfer, bydd cylched fer fewnol enfawr a achosir gan gamdriniaeth fecanyddol a thermol yn sbarduno rhediad thermol yn uniongyrchol. Mewn cyferbyniad, mae cylchedau byr mewnol sy'n datblygu ar eu pen eu hunain yn gymharol fach, ac mae'r gwres y mae'n ei gynhyrchu mor fach fel nad yw'n sbarduno rhediad thermol ar unwaith. Mae hunanddatblygiad mewnol yn gyffredin yn cynnwys diffygion gweithgynhyrchu, dirywiad amrywiol briodweddau a achosir gan heneiddio batri, megis gwrthiant mewnol cynyddol, dyddodion metel lithiwm a achosir gan gamddefnydd ysgafn hirdymor, ac ati. Wrth i amser gronni, bydd y risg o gylched fer fewnol a achosir gan achosion mewnol o'r fath yn cynyddu'n raddol.
Mae cam-drin mecanyddol yn cyfeirio at anffurfiad monomer batri lithiwm a phecyn batri o dan weithred grym allanol, a dadleoliad cymharol gwahanol rannau ohono'i hun. Y prif ffurfiau yn erbyn y gell drydan yw gwrthdrawiad, allwthio a thyllu. Er enghraifft, arweiniodd gwrthrych tramor a gyffwrddwyd gan gerbyd ar gyflymder uchel yn uniongyrchol at gwymp diaffram mewnol y batri, a achosodd gylched fer o fewn y batri ac a sbardunodd hylosgi digymell o fewn cyfnod byr o amser.
Mae camdriniaeth drydanol batris lithiwm yn gyffredinol yn cynnwys cylched fer allanol, gorwefru, gor-ollwng mewn sawl ffurf, sydd fwyaf tebygol o ddatblygu'n rhedeg thermol i orwefru. Mae cylched fer allanol yn digwydd pan fydd dau ddargludydd â phwysau gwahaniaethol wedi'u cysylltu y tu allan i'r gell. Gall siorts allanol mewn pecynnau batri fod oherwydd anffurfiad a achosir gan wrthdrawiadau cerbydau, trochi mewn dŵr, halogiad dargludydd neu sioc drydanol yn ystod cynnal a chadw. Yn nodweddiadol, nid yw'r gwres a ryddheir o gylched fer allanol yn cynhesu'r batri yn hytrach na thyllu. Y cysylltiad pwysig rhwng cylched fer allanol a rhedeg thermol yw'r tymheredd sy'n cyrraedd y pwynt o orboethi. Pan na ellir gwasgaru'r gwres a gynhyrchir gan y gylched fer allanol yn dda y mae tymheredd y batri yn codi ac mae'r tymheredd uchel yn sbarduno rhedeg thermol. Felly, mae torri'r cerrynt cylched fer neu wasgaru gwres gormodol yn ffyrdd o atal y gylched fer allanol rhag cynhyrchu mwy o ddifrod. Mae gorwefru, oherwydd ei fod yn llawn egni, yn un o'r peryglon mwyaf o gamdriniaeth drydanol. Mae cynhyrchu gwres a nwy yn ddau nodwedd gyffredin o'r broses gorwefru. Daw'r gwres a gynhyrchir ohmig o adweithiau ochr. Yn gyntaf, mae dendritau lithiwm yn tyfu ar wyneb yr anod oherwydd gormod o fewnosod lithiwm.
Mesurau amddiffyn rhag rhedeg rhag gwres:
Yn y cam gwres hunangynhyrchiedig i atal rhediad thermol y craidd, mae gennym ddau opsiwn, un yw gwella ac uwchraddio deunydd y craidd, hanfod rhediad thermol yn gorwedd yn bennaf yn sefydlogrwydd deunyddiau'r electrod positif a negatif a'r electrolyt. Yn y dyfodol, mae angen i ni hefyd wneud datblygiadau uwch mewn gorchuddio deunydd catod, addasu, cydnawsedd electrolyt homogenaidd ac electrod, a gwella dargludedd thermol y craidd. Neu ddewis yr electrolyt â diogelwch uchel i chwarae effaith gwrth-fflam. Yn ail, mae angen mabwysiadu atebion rheoli thermol effeithlon (Gwresogydd Oerydd PTC/ Gwresogydd Aer PTC) o'r tu allan i atal cynnydd tymheredd batri Li-ion, er mwyn sicrhau na fydd ffilm SEI y gell yn codi i'r tymheredd diddymu, ac yn naturiol, ni fydd rhediad thermol yn digwydd.
Amser postio: Mawrth-17-2023
