Hoxe, varias compañías de automóbiles están a usar baterías de litio a gran escala en baterías de enerxía, e a densidade de enerxía é cada vez máis alta, pero a xente aínda está coloreada pola seguridade das baterías de enerxía, e non é unha boa solución para a seguridade de baterías.A fuga térmica é o principal obxecto de investigación da seguridade da batería de enerxía, e paga a pena centrarse.
En primeiro lugar, imos entender o que é fuga térmica.A fuga térmica é un fenómeno de reacción en cadea desencadeado por varios disparadores, que produce unha gran cantidade de calor e gases nocivos emitidos pola batería nun curto período de tempo, o que pode incluso provocar que a batería se incendie e explote en casos graves.Hai moitas razóns para a aparición de fuga térmica, como o sobreenriquecido, sobrecarga, curtocircuíto interno, colisión, etc. A fuga térmica da batería adoita comezar a partir da descomposición da película SEI negativa na cela da batería, seguida da descomposición e fusión. do diafragma, resultando o electrodo negativo e o electrólito, seguido da descomposición tanto do eléctrodo positivo como do electrólito, provocando así un curtocircuíto interno a gran escala, provocando que o electrólito se queime, que logo se estende a outras células, provocando un escape térmico grave e permitindo que toda a batería produza combustión espontánea.
As causas da fuga térmica pódense dividir en causas internas e externas.As causas internas a miúdo débense a curtocircuítos internos;as causas externas débense a abusos mecánicos, eléctricos, térmicos, etc.
Un curtocircuíto interno, que é un contacto directo entre os terminais positivo e negativo da batería, varía moito no grao de contacto e na reacción posterior desencadeada.Normalmente, un curtocircuíto interno masivo causado por un abuso mecánico e térmico desencadeará directamente unha fuga térmica.Pola contra, os curtocircuítos internos que se desenvolven por si mesmos son relativamente pequenos e a calor que xera é tan pequena que non desencadea inmediatamente a fuga térmica.O autodesenvolvemento interno inclúe normalmente defectos de fabricación, deterioración de varias propiedades causada polo envellecemento da batería, como o aumento da resistencia interna, depósitos de litio metálico causados por un mal uso a longo prazo, etc. A medida que se acumula o tempo, o risco de curtocircuíto interno causado por tales as causas internas aumentarán gradualmente.
Abuso mecánico, refírese á deformación do monómero da batería de litio e da batería baixo a acción da forza externa e o desprazamento relativo de diferentes partes de si mesmo.As principais formas contra a célula eléctrica inclúen colisión, extrusión e perforación.Por exemplo, un obxecto estraño tocado polo vehículo a gran velocidade provocou directamente o colapso do diafragma interno da batería, que á súa vez provocou un curtocircuíto dentro da batería e desencadeou unha combustión espontánea nun curto período de tempo.
O abuso eléctrico das baterías de litio xeralmente inclúe curtocircuíto externo, sobrecarga, sobrecarga de varias formas, o que é máis probable que se converta en fuga térmica para sobrecargar.O curtocircuíto externo prodúcese cando dous condutores con presión diferencial están conectados fóra da célula.Os curtos externos das baterías poden deberse á deformación causada por colisións de vehículos, inmersión en auga, contaminación dos condutores ou descargas eléctricas durante o mantemento.Normalmente, a calor liberada dun curtocircuíto externo non quenta a batería en oposición a un pinchazo.O vínculo importante entre un curtocircuíto externo e a fuga térmica é a temperatura que chega ao punto de sobrequecemento.Cando a calor xerada polo curtocircuíto externo non se pode disipar ben, a temperatura da batería aumenta e a alta temperatura desencadea a fuga térmica.Polo tanto, cortar a corrente de curtocircuíto ou disipar o exceso de calor son formas de impedir que o curtocircuíto externo produza máis danos.A sobrecarga, debido ao seu cheo de enerxía, é un dos maiores perigos de abuso eléctrico.A xeración de calor e gas son dúas características comúns do proceso de sobrecarga.A xeración de calor procede da calor óhmica e das reaccións secundarias.En primeiro lugar, as dendritas de litio crecen na superficie do ánodo debido á incrustación excesiva de litio.
Medidas de protección contra fugas térmicas:
Na fase de calor autoxerada para inhibir a fuga térmica do núcleo, temos dúas opcións, unha é mellorar e actualizar o material do núcleo, a esencia da fuga térmica reside principalmente na estabilidade dos materiais dos electrodos positivos e negativos e electrólito.No futuro, tamén necesitamos facer maiores avances no revestimento do material do cátodo, modificacións, compatibilidade de electrolitos e electrodos homoxéneos e mellorando a condutividade térmica do núcleo.Ou elixe o electrólito con alta seguridade para xogar o efecto de retardador de chama.En segundo lugar, é necesario adoptar solucións eficientes de xestión térmica (Calentador de refrigerante PTC/ Calentador de aire PTC) desde o exterior para suprimir o aumento da temperatura da batería de ións de litio, para garantir que a película SEI da célula non se eleve á temperatura de disolución e, por suposto, non se producirá un escape térmico.
Hora de publicación: 17-mar-2023
