Обзор

Чем чаще случаются несчастные случаи, вызванные литий-ионными батареями, людей больше беспокоит тепловой разгон батареи, поскольку тепловой разгон, происходящий в одном элементе, может распространить тепло на другие элементы, что приведет к отключению всей аккумуляторной системы.

Традиционно мы вызываем тепловой разгон путем нагрева, закрепления или перезарядки во время испытаний.Однако эти методы не могут ни контролировать тепловой разгон в конкретном элементе, ни их невозможно легко реализовать во время испытаний аккумуляторных систем.Недавно люди разрабатывают новый метод, вызывающий тепловой разгон.Примером является тест на распространение в новом стандарте IEC 62619: 2022, и предполагается, что этот метод будет широко использоваться в будущем.Цель этой статьи — представить некоторые новые методы, которые находятся в стадии исследования.

Лазерное излучение:

Лазерное излучение предназначено для нагрева небольшой площади лазерным импульсом высокой энергии.Тепло будет проводиться внутри материала.Лазерное излучение широко используется в таких областях обработки материалов, как сварка, соединение и резка.Обычно существуют следующие виды лазера:

• CO₂лазер: молекулярный газовый лазер на диоксиде углерода
• Полупроводниковый лазер: диодный лазер из GaAs или CdS.
• YAG-лазер: натриевый лазер из алюмоиттриевого граната.
• Оптическое волокно: лазер из стекловолокна с редкоземельным элементом.

Некоторые исследователи используют лазер мощностью 40 Вт, длиной волны 1000 нм и диаметром 1 мм для тестирования различных клеток.

Проведя компьютерную томографию не сработавшей клетки, можно обнаружить, что нет никакого структурного влияния, за исключением отверстия на поверхности.Это означает, что лазер является направленным и мощным, а область нагрева точной.Поэтому лазер — хороший способ тестирования.Мы можем контролировать переменную и точно рассчитывать входную и выходную энергию.Между тем, лазер обладает преимуществами нагрева и закрепления, такими как быстрый нагрев и более контролируемый.Лазер имеет больше преимуществ, таких как:

• Это может привести к выходу из-под контроля температуры и не будет нагревать соседние элементы.Это хорошо для характеристик теплового контакта.

• Это может стимулировать внутренний дефицит

• Он может потреблять меньше энергии и тепла за более короткое время, чтобы вызвать температурный разгон, что позволяет лучше контролировать испытание.

Термитная реакция:

Термитная реакция заключается в том, чтобы алюминий вступал в реакцию с оксидом металла при высокой температуре, и алюминий переходит в оксид алюминия.Поскольку энтальпия образования оксида алюминия очень низкая (-1645 кДж/моль), он будет выделять много тепла.Термитный материал вполне доступен, и разные формулы могут генерировать разное количество тепла.Поэтому исследователи начинают испытания с мешочка с термитом емкостью 10 Ач.

Термит может легко вызвать тепловой разгон, но контролировать тепловложение непросто.Исследователи стремятся создать тепловой реактор, который будет герметичным и способным концентрировать тепло.

Мощная кварцевая лампа:

Теория: Поместите мощную кварцевую лампу под ячейку и разделите ячейку и лампу пластиной.В пластине необходимо просверлить отверстие, чтобы гарантировать проводимость энергии.

Испытание показывает, что для запуска температурного разгона требуется очень высокая мощность и длительное время, а температурный диапазон варьируется неравномерно.Причина может заключаться в том, что кварцевый свет не является направленным светом, а из-за слишком большой потери тепла он вряд ли точно вызовет тепловой разгон.Между тем энергозатраты не точны.Идеальным испытанием на тепловой разгон является контроль энергии срабатывания и снижение избыточного входного значения, чтобы уменьшить влияние на результат испытания.Поэтому можно сделать вывод, что кварцевая лампа пока бесполезна.

Заключение:

По сравнению с традиционными методами запуска теплового выхода элемента из строя (например, нагрев, перезаряд и проникновение), распространение лазера является более эффективным способом с меньшей площадью нагрева, меньшей входной энергией и более коротким временем срабатывания.Это способствует высокому эффективному энергозатрату на ограниченной площади.Этот метод был введен IEC.Мы можем ожидать, что многие страны примут этот метод во внимание.Однако это предъявляет высокие требования к лазерным устройствам.Для этого требуется соответствующий лазерный источник и радиационно-стойкие устройства.В настоящее время недостаточно случаев для испытаний на тепловой разгон, этот метод все еще нуждается в проверке.