Saat ini, berbagai perusahaan mobil menggunakan baterai lithium dalam skala besar dalam baterai listrik, dan kepadatan energi semakin tinggi, namun masyarakat masih diwarnai oleh keamanan baterai listrik, dan ini bukanlah solusi yang baik untuk keamanan baterai. baterai.Pelarian termal adalah objek penelitian utama tentang keamanan daya baterai, dan hal ini layak untuk difokuskan.
Pertama-tama, mari kita pahami apa itu pelarian termal.Pelarian termal adalah fenomena reaksi berantai yang dipicu oleh berbagai pemicu, yang mengakibatkan sejumlah besar panas dan gas berbahaya yang dikeluarkan baterai dalam waktu singkat, bahkan dapat menyebabkan baterai terbakar dan meledak dalam kasus yang serius.Ada banyak penyebab terjadinya thermal runaway, seperti overheating, overcharging, korsleting internal, tabrakan, dll. Thermal runaway baterai sering kali dimulai dari penguraian film SEI negatif di dalam sel baterai, diikuti dengan penguraian dan peleburan. diafragma, mengakibatkan elektroda negatif dan elektrolit, diikuti dengan penguraian elektroda positif dan elektrolit, sehingga memicu korsleting internal skala besar, menyebabkan elektrolit terbakar, yang kemudian menyebar ke sel lain, menyebabkan pelarian termal yang serius dan memungkinkan seluruh baterai menghasilkan pembakaran spontan.
Penyebab thermal runaway dapat dibedakan menjadi penyebab internal dan eksternal.Penyebab internal sering kali disebabkan oleh korsleting internal;penyebab eksternal adalah karena penyalahgunaan mekanis, penyalahgunaan listrik, penyalahgunaan termal, dll.
Hubungan pendek internal, yang merupakan kontak langsung antara terminal positif dan negatif baterai, sangat bervariasi dalam tingkat kontak dan reaksi selanjutnya yang dipicu.Biasanya korsleting internal besar-besaran yang disebabkan oleh penyalahgunaan mekanis dan termal akan secara langsung memicu pelarian termal.Sebaliknya, arus pendek internal yang terjadi dengan sendirinya relatif kecil, dan panas yang dihasilkan sangat kecil sehingga tidak langsung memicu pelepasan panas.Pengembangan mandiri internal biasanya mencakup cacat produksi, penurunan berbagai properti yang disebabkan oleh penuaan baterai, seperti peningkatan resistansi internal, endapan logam litium yang disebabkan oleh penyalahgunaan ringan dalam jangka panjang, dll. Seiring berjalannya waktu, risiko korsleting internal yang disebabkan oleh hal tersebut penyebab internal secara bertahap akan meningkat.
Penyalahgunaan mekanis, mengacu pada deformasi monomer baterai litium dan paket baterai akibat pengaruh gaya eksternal, dan perpindahan relatif berbagai bagian baterai itu sendiri.Bentuk utama terhadap sel listrik meliputi tumbukan, ekstrusi, dan tusukan.Misalnya, benda asing yang disentuh oleh kendaraan dengan kecepatan tinggi secara langsung menyebabkan runtuhnya diafragma internal baterai, yang selanjutnya menyebabkan korsleting di dalam baterai dan memicu pembakaran spontan dalam waktu singkat.
Penyalahgunaan listrik pada baterai litium umumnya mencakup hubungan pendek eksternal, pengisian daya berlebih, dan pengosongan berlebih dalam beberapa bentuk, yang kemungkinan besar akan berkembang menjadi pelarian termal hingga pengisian daya berlebih.Hubungan pendek eksternal terjadi ketika dua konduktor dengan tekanan berbeda dihubungkan di luar sel.Hubungan pendek eksternal pada kemasan baterai dapat disebabkan oleh perubahan bentuk yang disebabkan oleh tabrakan kendaraan, terendam air, kontaminasi konduktor, atau sengatan listrik selama perawatan.Biasanya, panas yang dilepaskan dari korsleting eksternal tidak memanaskan baterai, melainkan menyebabkan kebocoran.Kaitan penting antara korsleting eksternal dan pelarian termal adalah suhu yang mencapai titik panas berlebih.Ketika panas yang dihasilkan oleh korsleting eksternal tidak dapat dihilangkan dengan baik maka suhu baterai meningkat dan suhu tinggi memicu pelarian termal.Oleh karena itu, memutus arus hubung singkat atau menghilangkan panas berlebih adalah cara untuk mencegah korsleting eksternal agar tidak menimbulkan kerusakan lebih lanjut.Pengisian daya yang berlebihan, karena penuh energi, adalah salah satu bahaya penyalahgunaan listrik tertinggi.Timbulnya panas dan gas adalah dua ciri umum dari proses pengisian berlebih.Pembangkitan panas berasal dari panas ohmik dan reaksi samping.Pertama, dendrit litium tumbuh di permukaan anoda karena penyisipan litium yang berlebihan.
Langkah-langkah perlindungan terhadap pelarian termal:
Dalam tahap panas yang dihasilkan sendiri untuk menghambat pelarian termal inti, kami memiliki dua opsi, satu adalah meningkatkan dan meningkatkan bahan inti, inti dari pelarian termal terutama terletak pada stabilitas bahan elektroda positif dan negatif dan elektrolit.Di masa depan, kita juga perlu membuat terobosan yang lebih tinggi dalam pelapisan bahan katoda, modifikasi, kompatibilitas elektrolit dan elektroda homogen, dan meningkatkan konduktivitas termal inti.Atau pilih elektrolit dengan keamanan tinggi untuk memainkan efek tahan api.Kedua, perlunya mengadopsi solusi manajemen termal yang efisien (Pemanas Pendingin PTC/ Pemanas Udara PTC) dari luar untuk menekan kenaikan suhu baterai Li-ion, untuk memastikan bahwa film SEI sel tidak akan naik ke suhu disolusi, dan tentu saja, pelarian termal tidak akan terjadi.
Waktu posting: 17 Maret 2023
