Pregled

Uz sve više nesreća uzrokovanih litij-ionskom baterijom, ljudi su više zabrinuti zbog termičkog bježanja baterije, budući da toplinski bijeg koji se događa u jednoj ćeliji može proširiti toplinu na druge ćelije, što dovodi do gašenja cijelog baterijskog sustava.

Tradicionalno ćemo pokrenuti toplinski bijeg grijanjem, pričvršćivanjem ili prekomjernim punjenjem tijekom testova. Međutim, ove metode niti mogu kontrolirati toplinski odlazak u određenoj ćeliji, niti se mogu lako implementirati tijekom testiranja baterijskih sustava. Nedavno ljudi razvijaju novu metodu za pokretanje toplinskog bijega. Test širenja u novom IEC 62619: 2022 je primjer, a procjenjuje se da će ova metoda biti široko korištena u budućnosti. Ovaj članak predstavlja neke nove metode koje su u fazi istraživanja.

Lasersko zračenje:

Lasersko zračenje zagrijava malo područje visokoenergetskim laserskim pulsom. Toplina će se provoditi unutar materijala. Lasersko zračenje naširoko se koristi u područjima obrade materijala, poput zavarivanja, spajanja i rezanja. Obično postoje sljedeće vrste lasera:

• CO₂laser: laser s molekularnim plinom ugljičnog dioksida
• Poluvodički laser: Diodni laser izrađen od GaAs ili CdS
• YAG laser: Natrijev laser izrađen od itrijevog aluminijskog granata
• Optička vlakna: laser izrađen od staklenih vlakana s elementom rijetke zemlje

Neki istraživači koriste laser od 40 W, valne duljine 1000 nm i promjera 1 mm za testiranje na različitim stanicama.

Nakon CT skeniranja neaktivirane stanice, može se ustanoviti da nema nikakvog strukturnog utjecaja osim rupe na površini. To znači da je laser usmjeren i velike snage, a područje grijanja je precizno. Stoga je laser dobar način testiranja. Možemo kontrolirati varijablu i točno izračunati ulaznu i izlaznu energiju. U međuvremenu laser ima prednosti zagrijavanja i pričvršćivanja, kao što je brzo zagrijavanje i više se može kontrolirati. Laser ima više prednosti kao što su:

• Može pokrenuti toplinski bijeg i neće zagrijavati susjedne ćelije. Ovo je dobro za učinak toplinskog kontakta

• Može potaknuti unutarnju nestašicu

• Može unijeti manje energije i topline u kraćem vremenu kako bi se pokrenuo toplinski bijeg, što test čini dobro kontroliranim.

Reakcija termita:

Reakcija termita natjera aluminij da reagira s metalnim oksidom na visokoj temperaturi, a aluminij će prijeći u aluminijev oksid. Budući da je entalpija stvaranja aluminijevog oksida vrlo niska (-1645kJ/mol), on će generirati mnogo topline. Termitni materijal je prilično dostupan, a različite formule mogu generirati različite količine topline. Istraživači stoga započinju testiranje s vrećom od 10 Ah s termitom.

Termiti mogu lako pokrenuti toplinski bijeg, ali toplinski ulaz nije lako kontrolirati. Istraživači nastoje dizajnirati toplinski reaktor koji je zatvoren i sposoban koncentrirati toplinu.

Kvarcna lampa velike snage:

Teorija: Postavite kvarcnu lampu velike snage ispod ćelije i odvojite ćeliju od lampe pločom. Na ploči je potrebno izbušiti rupu kako bi se osiguralo provođenje energije.

Test pokazuje da mu je potrebna vrlo velika snaga i dugo vremena da bi se pokrenuo toplinski bijeg, a toplinski raspon nije ravnomjeran. Razlog može biti u tome što kvarcno svjetlo nije usmjereno svjetlo, a zbog prevelikog gubitka topline teško da točno pokreće toplinski odlazak. U međuvremenu unos energije nije točan. Idealno ispitivanje toplinskog odlaska je kontrolirati energiju okidanja i niži višak ulazne vrijednosti, kako bi se smanjio utjecaj na rezultat ispitivanja. Stoga možemo zaključiti da kvarcna lampa za sada nije korisna.

Zaključak:

U usporedbi s tradicionalnom metodom pokretanja toplinskog bježanja ćelije (poput zagrijavanja, prekomjernog punjenja i prodiranja), širenje lasera je učinkovitiji način, s manjim područjem zagrijavanja, nižom ulaznom energijom i kraćim vremenom okidanja. To pridonosi visokom učinkovitom unosu energije na ograničenom području. Ovu je metodu uveo IEC. Možemo očekivati ​​da će mnoge zemlje uzeti u obzir ovu metodu. Međutim, postavlja visoke zahtjeve za laserske uređaje. Zahtijeva odgovarajući laserski izvor i uređaje otporne na zračenje. Trenutačno nema dovoljno slučajeva za ispitivanje toplinskog odlaska, ovoj metodi je još potrebna verifikacija.