مکانیسم فرار حرارتی باتری های برق چیست؟
مفهوم فرار حرارتی باتری و ایمنی حرارتی
فرار حرارتی باتری به یک واکنش خشونت آمیز در باتری اشاره دارد که توسط شرایط خارجی خاص (مانند سوراخ شدن، گرمای بیش از حد، اتصال کوتاه، شارژ بیش از حد و غیره) ایجاد می شود، که عمدتاً با انتشار سریع و شدید گرما مشخص می شود و به طور بالقوه با سایر تغییرات فیزیکی یا شیمیایی (مانند تخلیه مدار کوتاه، انفجار، و غیره) همراه است.
در یک سیستم باتری قدرت، زمانی که یک سلول منفرد فرار حرارتی را تجربه می کند، واکنش خشونت آمیز آن مقدار زیادی گرما ایجاد می کند و همچنین ممکن است واکنش های خشونت آمیزی مانند احتراق یا انفجار ایجاد کند. در نتیجه دماهای بالا یا شوک های مکانیکی اغلب تبدیل می شوندایجاد شرایط برای فرار حرارتیدر سلول های همسایه این فرآیند می تواند به راحتی از یک سلول واحد در سراسر سیستم باتری پخش شود و باعث آزاد شدن سریع مقادیر زیادی انرژی با خطرات بسیار زیاد شود. مسائل ایمنی حرارتی باتری در شرایط استفاده واقعی با مکانیسم های پیچیده و عوامل تأثیرگذار متعدد مشخص می شود که عمدتاً در جنبه های زیر آشکار می شود:
1) ایمنی حرارتی یک سلول باتری قدرت مستقیماً با نوع سیستم الکتروشیمیایی داخلی، ترکیب مواد، فرم ساختاری، فرم بسته بندی، ظرفیت، ساختار، شکل، اندازه و فرآیند ساخت آن مرتبط است.
2) در نظر گرفتن شرایط تحریک برای فرار حرارتی باتری، گرمای بیش از حد، شارژ بیش از حد، ضربه های خارجی، فشرده سازی، سوراخ شدن و اتصال کوتاه می توانند باعث فرار حرارتی شوند.
3) با توجه به انتشار فرار حرارتی در سیستم باتری، شرایط محیطی، روش تحریک و حالت بارگذاری، روش اتصال بسته باتری، روش مدیریت حرارتی باتری، و محل باتری شروع کننده فرار حرارتی در سیستم باتری قدرت مستقیماً بر روند انتشار فرار حرارتی تأثیر می گذارد.
با توجه به این ویژگی ها، مدیریت ایمنی حرارتی باتری به ویژه برای بهبود ایمنی کلی وسایل نقلیه الکتریکی اهمیت ویژه ای دارد. هدف طراحی یک سیستم مدیریت ایمنی حرارتی باتری، ارائه هشدار اولیه قبل از فرار حرارتی، به تاخیر انداختن انتشار و انتشار آن در طول فرار حرارتی، و به حداقل رساندن تلفات پس از فرار حرارتی است. این شامل توسعه استراتژیهای حفاظت و کنترل ایمنی، و طراحی مواد-باطری با قدرت ایمنی بالا، ساختارهای داخلی، روشهای بستهبندی، و ساختارهای جعبه باتری برای شناسایی سریع خطرات احتمالی فرار حرارتی و جلوگیری یا تأخیر مؤثر در انتشار آن است.
