Тепловой разгон: батарея и защита батареи

Существуют серьезные проблемы в производстве аккумуляторов и аккумуляторов для электромобилей. Большая тема по защите аккумуляторов и аккумуляторов от теплового разгона.

Тепловой разгон описывает перегрев экзотермической химической реакции или технического устройства из-за самоусиливающегося процесса выделения тепла. Разгон часто приводит к пожару или взрыву и, как следствие, к разрушению оборудования избыточным давлением (разрыву).

Что такое тепловой разгон в аккумуляторах?

Тепловой разгон – это динамическое явление. Аккумулятор электромобиля, который испытывает тепловой разгон, может реагировать несколькими способами, например: Б. со струей пламени, вырывающейся из батареи. В сочетании с пламенем аккумулятор выбрасывает частицы, которые могут разрушить защитный корпус. Эти горящие газы создают давление внутри корпуса. Поэтому важно протестировать случай, чтобы оценить, как материал будет реагировать на сочетание высокой температуры, давления и выброшенных частиц батареи.

При возникновении локального короткого замыкания во внутренних электродах литий-ионного аккумулятора с жидким, твердым или связанным электролитом (литий-полимерный аккумулятор), например из-за загрязнения сепаратора вложенной посторонней частицей или механического повреждения, короткое замыкание - ток цепи может протекать через внутреннее сопротивление, может нагревать непосредственную близость к поврежденному участку до такой степени, что затрагиваются и окружающие участки. Этот процесс расширяет и быстро высвобождает энергию, хранящуюся в аккумуляторе. Аккумуляторы из диоксида лития-кобальта особенно подвержены риску. Такие тепловые разгоны считались причиной пожаров в батареях ноутбуков, которые происходили чаще в прошлом. Триггеры, вероятно, были производственными ошибками в связи с колебаниями рабочей температуры.

Как происходит тепловой разгон в литий-ионном аккумуляторе?

Несколько факторов могут вызвать тепловой разгон литий-ионного аккумулятора:

• внутреннее короткое замыкание: из-за аварии или аналогичного механического воздействия, напр. B. если инструмент падает с большой высоты, аккумулятор деформируется, материал попадает в аккумуляторный элемент и вызывает внутреннее короткое замыкание.
• Внешнее короткое замыкание: Деформация элемента батареи вызывает внешнее короткое замыкание.
• Перезарядка батареи сверх максимального напряжения, указанного в техпаспорте, например. B. увеличить запас хода электромобиля. В зависимости от степени перезарядки аккумулятор может быть необратимо поврежден, а срок его службы сократится.
• Чрезмерные токи при зарядке или разрядке аккумулятора, т.е. Б. при быстрой зарядке.

Что можно сделать с тепловым разгоном?

Охлаждение

Системы жидкостного охлаждения, вентиляторы, тепловые пластины и термопрокладки должны быть развернуты для охлаждения батареи или отвода тепла от точки доступа.

Для эффективного отвода тепла рекомендуется использовать теплопроводящую фольгу. Тонкая (от 1950 мкм до 10 мкм) графитовая фольга обладает особенно высокой теплопроводностью (до 500 Вт/мК).

формирование барьера

Жесткие листы слюды и ламинаты слюды можно использовать для создания барьеров между элементами аккумуляторов в батареях и аккумуляторами, изолируя систему от остальной части автомобиля. В случае теплового разгона барьеры могут помочь замедлить процесс, давая пользователям больше времени, чтобы добраться до безопасного места.

Барьер также может быть сформирован с помощью 3M™ Flame Barrier FRB. 3M™ Flame Barrier FRB хорошо перерабатывается в штампованные детали и имеет различные сертификаты.

Термический разгон нельзя полностью предотвратить или остановить после того, как процесс начался, но внедрение правильного решения по изоляции может помочь жильцам выиграть больше времени, что потенциально может спасти жизни.

Используйте мембраны

Зарекомендовало себя также использование мембран для снижения давления в батареях и аккумуляторах.