热失控：电池和电池保护
电动汽车电池和可充电电池的制造面临着重大挑战。 保护电池和可充电电池免受热失控的一个重要话题。
热失控描述了由于自我强化的产热过程而导致放热化学反应或技术设备的过热。 失控通常会导致火灾或爆炸，从而导致设备因超压（爆裂）而损坏。
什么是电池的热失控？
热失控是一种动态现象。 经历热失控的电动汽车电池可以通过多种方式做出反应，例如： B. 从电池喷出一股火焰。 与火焰结合时，电池会释放出可腐蚀保护外壳的颗粒。 这些燃烧的气体会在外壳内形成压力。 因此，对外壳进行测试以评估材料如何应对高温、压力和喷射的电池颗粒的组合非常重要。
如果具有液体、固体或结合电解质的锂离子电池（锂聚合物电池）的内部电极发生局部短路，例如由于隔膜被封闭的外来颗粒污染或机械损坏，短路- 流过内部电阻的电路电流会加热受损区域的附近，从而使周围区域也受到影响。 这个过程扩展并迅速释放储存在蓄电池中的能量。 锂-二氧化钴蓄电池尤其处于危险之中。 这种热失控是造成笔记本电脑电池火灾的原因，而过去这种情况发生得更频繁。 触发因素可能是与操作温度波动有关的制造错误。
锂离子电池的热失控是如何发生的？
有几个因素会导致锂离子电池热失控：
- 内部短路：由于事故或类似的机械效应，例如B.如果工具从高处坠落，电池变形，材料进入电池单元并导致内部短路。
- 外部短路：电芯变形导致外部短路。
- 电池过度充电超过数据表中指定的最大电压，例如B. 增加电动汽车的续航里程。 根据过度充电的程度，电池可能会永久损坏，电池寿命会缩短。
- 电池充电或放电时电流过大，例如B.快充时。
热失控可以做些什么？
冷却
必须部署液体冷却系统、风扇、导热板和导热垫来冷却电池或从热点带走热量。
为了有效散热，建议使用导热箔。 薄（1950 µm 至 10 µm）石墨箔提供特别高的导热性（高达 500W/mK）。
屏障形成
刚性云母片和云母层压板可用于在电池和蓄电池中的电池单元之间形成屏障，从而将系统与车辆的其余部分隔离开来。 如果发生热失控，这些屏障可以帮助减缓过程，让用户有更多时间安全。
也可以使用 3M™ 火焰屏障 FRB 形成屏障。 3M™ 火焰屏障 FRB 可很好地加工成冲压件，并获得各种认证。
一旦过程开始，就无法完全防止或停止热失控，但实施正确的绝缘解决方案可以帮助为居住者争取更多时间，从而可能挽救生命。
使用膜
使用膜来降低电池和蓄电池的压力也已得到证明。
