Häzirki wagtda dürli awtoulag kompaniýalary litium batareýalaryny elektrik batareýalarynda giňden ulanýarlar we energiýa dykyzlygy barha ýokarlanýar, ýöne adamlar henizem elektrik batareýalarynyň howpsuzlygyna gyzyklanýarlar we bu batareýalaryň howpsuzlygy üçin gowy çözgüt däl. Termal gaçyş elektrik batareýalarynyň howpsuzlygynyň esasy ylmy-barlag obýekti bolup durýar we oňa ünsi jemlemek gerek.
Ilki bilen, geliň, termal gaçmagyň nämedigini düşüneliň. Termal gaçyş dürli sebäpler tarapyndan döredilýän zynjyr reaksiýa hadysasydyr, netijede batareýa gysga wagtyň içinde köp mukdarda ýylylyk we zyýanly gazlar çykarýar, bu bolsa hatda batareýanyň ýanmagyna we çynlakaý ýagdaýlarda partlamagyna sebäp bolup biler. Termal gaçyşyň ýüze çykmagynyň köp sebäpleri bar, mysal üçin, gyzgynlyk, artykmaç zarýadlama, içki gysga zynjyr, çaknyşyk we ş.m. Batareýanyň termal gaçyşy köplenç batareýa öýjüklerinde negatiw SEI plýonkasynyň parçalanmagyndan başlaýar, soňra diafragmanyň parçalanmagy we eremegi netijesinde negatiw elektrod we elektrolit, soňra oňyn elektrod we elektrolit parçalanmagy netijesinde uly möçberli içki gysga zynjyr döreýär we elektrolidiň ýanmagyna sebäp bolýar, soňra ol beýleki öýjüklere ýaýraýar, çynlakaý termal gaçyşa sebäp bolýar we tutuş batareýa toplumynyň öz-özünden ýanmagyna mümkinçilik berýär.
Termal çyglylygyň sebäplerini içki we daşarky sebäplere bölmek bolýar. Içki sebäpler köplenç içki gysga zynjyrlardan ýüze çykýar; daşarky sebäpler bolsa mehaniki näsazlyklar, elektrik näsazlyklary, termal näsazlyklar we ş.m. sebäpli ýüze çykýar.
Batareýanyň oňyn we negatiw terminallarynyň arasyndaky gönüden-göni aragatnaşyk bolan içki gysga zynjyr, degişme derejesi we soňraky reaksiýa boýunça örän tapawutlanýar. Adatça, mehaniki we termal zyýan sebäpli dörän uly içki gysga zynjyr gönüden-göni termal gaçyşa sebäp bolýar. Tersine, özbaşdak ösýän içki gysga zynjyrlar deňeşdirme boýunça az bolýar we onuň öndürýän ýylylygy şeýle az bolýar welin, derrew termal gaçyşa sebäp bolmaýar. Içki öz-özünden ösüş, adatça, önümçilik kemçiliklerini, batareýanyň könelmegi sebäpli dürli häsiýetleriň ýaramazlaşmagyny, mysal üçin, içki garşylygyň ýokarlanmagyny, uzak wagtlap ýeňil nädogry ulanylmagy sebäpli litium metal çökündilerini we ş.m. öz içine alýar. Wagtyň ýygnanmagy bilen, şeýle içki sebäplerden dörän içki gysga zynjyryň töwekgelçiligi kem-kemden artar.
Mehaniki zyýan, daşarky güýjüň täsiri astynda litium batareýasynyň monomeriniň we batareýa blokynyň deformasiýasyna we onuň dürli bölekleriniň deňeşdirilen süýşmegine degişlidir. Elektrik batareýasyna garşy esasy görnüşler çaknyşma, ekstruziya we deşilmedir. Mysal üçin, ulag tarapyndan ýokary tizlikde degilen daşary ýurt jisim batareýanyň içki diafragmasynyň ýykylmagyna gönüden-göni sebäp boldy, bu bolsa batareýanyň içinde gysga zynjyrlanma döretdi we gysga wagtyň içinde öz-özünden ýanmaga sebäp boldy.
Litiý batareýalarynyň elektrik taýdan nädogry ulanylmagy, adatça, daşarky gysga zynjyrlanma, artykmaç zarýadlanma, artykmaç razrýadlanma ýaly birnäçe görnüşleri öz içine alýar, bu bolsa termal zyňylmanyň artyk zarýadlanmagyna öwrülmegi mümkin. Daşarky gysga zynjyr basyşy tapawutly iki geçirijiniň öýjükden daşarda birikdirilende ýüze çykýar. Batareýa bloklaryndaky daşarky gysga zynjyrlar awtoulagyň çaknyşmagy, suwa çümdürilmegi, geçirijiniň hapalanmagy ýa-da tehniki hyzmat wagtynda elektrik togy urmagy sebäpli deformasiýa sebäpli bolup biler. Adatça, daşarky gysga zynjyrdan bölünip çykýan ýylylyk batareýany gyzdyrmaýar, tersine, deşilme. Daşarky gysga zynjyr bilen termal zyňylmanyň arasyndaky möhüm baglanyşyk, temperaturanyň gyzgynlyk derejesine ýetmegidir. Daşarky gysga zynjyrdan dörän ýylylyk gowy ýaýrap bilinmedik mahaly, batareýanyň temperaturasy ýokarlanýar we ýokary temperatura termal zyňylmany döredýär. Şonuň üçin, gysga zynjyrlanma toguny kesmek ýa-da artykmaç ýylylygy ýaýratmak daşarky gysga zynjyrlanmanyň has köp zyýan ýetirmeginiň öňüni almagyň usullarydyr. Energiýa baý bolany üçin artykmaç zarýadlama elektrik taýdan nädogry ulanylmagynyň iň uly howplarynyň biridir. Ýylylygyň we gazyň döremegi artykmaç zarýadlanma prosesiniň iki umumy aýratynlygydyr. Ýylylyk döremegi omik ýylylykdan we goşmaça reaksiýalardan gelip çykýar. Birinjiden, litiumyň aşa köp goşulmagy sebäpli anodyň ýüzünde litium dendritleri ösýär.
Termal gaçyşdan goranmak çäreleri:
Öz-özünden öndürilýän ýylylyk tapgyrynda ýadronyň termal gaçmagynyň öňüni almak üçin iki sany mümkinçiligimiz bar, biri ýadronyň materialyny gowulandyrmak we täzelemek, termal gaçmagyň esasy esasan oňyn we negatiw elektrod materiallarynyň we elektrolitiň durnuklylygynda. Geljekde katod material örtüginde, modifikasiýada, birmeňzeş elektrolit we elektrodyň utgaşyklylygynda we ýadronyň termal geçirijiligini ýokarlandyrmakda has ýokary ösüşleri gazanmalydyrys. Ýa-da ot çydamly täsirini görkezmek üçin ýokary howpsuzlykly elektroliti saýlamaly. Ikinjiden, netijeli termal dolandyryş çözgütlerini kabul etmek zerurdyr (PTC sowadyjy gyzdyryjy/ PTC howa gyzdyryjysy) Li-ion batareýasynyň temperaturasynyň ýokarlanmagyny basyp saklamak üçin daşardan, şeýlelik bilen öýjükdäki SEI plýonkasynyň ereme temperaturasyna çenli ýokarlanmazlygyny we elbetde, termal gaçyşyň bolmazlygyny üpjün edýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 17-nji marty
