Имрӯз, ширкатҳои гуногуни автомобилӣ аз батареяҳои литий дар миқёси васеъ дар батареяҳои барқӣ истифода мебаранд ва зичии энергия рӯз аз рӯз баландтар мешавад, аммо одамон то ҳол аз бехатарии батареяҳои барқӣ нигарон ҳастанд ва ин роҳи ҳалли хуби бехатарии батареяҳо нест. Ноустувории гармӣ объекти асосии тадқиқоти бехатарии батареяҳои барқӣ мебошад ва ба он диққат додан лозим аст.
Пеш аз ҳама, биёед фаҳмем, ки фирори гармӣ чист. фирори гармӣ як падидаи реаксияи занҷирӣ аст, ки аз ҷониби омилҳои гуногун ба вуҷуд меояд ва дар натиҷа миқдори зиёди гармӣ ва газҳои зараровар аз ҷониби батарея дар муддати кӯтоҳ хориҷ мешаванд, ки ҳатто метавонад дар ҳолатҳои ҷиддӣ боиси оташ гирифтан ва таркиши батарея гардад. Сабабҳои зиёде барои пайдоиши фирори гармӣ вуҷуд доранд, ба монанди аз ҳад зиёд гарм шудан, аз ҳад зиёд пур кардан, кӯтоҳшавии дохилӣ, бархӯрд ва ғайра. фирори гармии батарея аксар вақт аз таҷзияи плёнкаи манфии SEI дар ҳуҷайраи батарея оғоз мешавад, ки баъдан таҷзия ва обшавии диафрагма ба амал меояд, ки дар натиҷа электроди манфӣ ва электролит ба вуҷуд меояд, ки баъдан ҳам электроди мусбат ва ҳам электролит таҷзия мешаванд ва бо ин роҳ фирори кӯтоҳи дохилии миқёси калонро ба вуҷуд меорад, ки боиси сӯхтани электролит мегардад ва сипас ба дигар ҳуҷайраҳо паҳн мешавад, ки боиси фирори гармии ҷиддӣ мегардад ва ба тамоми бастаи батарея имкон медиҳад, ки сӯзиши худсарона ба вуҷуд ояд.
Сабабҳои нокомии гармӣ метавонанд ба сабабҳои дохилӣ ва беруна тақсим карда шаванд. Сабабҳои дохилӣ аксар вақт аз занҷирҳои кӯтоҳи дохилӣ ба вуҷуд меоянд; сабабҳои беруна аз сабаби сӯиистифода аз механикӣ, сӯиистифода аз барқ, сӯиистифода аз гармӣ ва ғайра мебошанд.
Расиши кӯтоҳи дохилӣ, ки тамоси мустақим байни терминалҳои мусбат ва манфии батарея аст, аз рӯи дараҷаи тамос ва аксуламали минбаъда хеле фарқ мекунад. Одатан, расиши кӯтоҳи дохилии азим, ки дар натиҷаи сӯиистифодаи механикӣ ва гармӣ ба вуҷуд меояд, мустақиман боиси фирори гармӣ мегардад. Баръакс, расиши кӯтоҳи дохилӣ, ки худ аз худ ба вуҷуд меояд, нисбатан ночиз аст ва гармии тавлидшуда он қадар ночиз аст, ки фавран фирори гармиро ба вуҷуд намеорад. Рушди худии дохилӣ одатан камбудиҳои истеҳсолӣ, бад шудани хосиятҳои гуногунро, ки дар натиҷаи пиршавии батарея ба вуҷуд меоянд, ба монанди афзоиши муқовимати дохилӣ, пасмондаҳои металли литий, ки дар натиҷаи сӯиистифодаи сабуки дарозмуддат ба вуҷуд меоянд ва ғайраро дар бар мегирад. Бо мурури замон, хатари расиши кӯтоҳи дохилӣ, ки дар натиҷаи чунин сабабҳои дохилӣ ба вуҷуд меояд, тадриҷан меафзояд.
Сӯиистифодаи механикӣ ба деформатсияи мономери батареяи литий ва батарея таҳти таъсири қувваи беруна ва ҷойивазкунии нисбии қисмҳои гуногуни худи он дахл дорад. Шаклҳои асосии зидди элементи барқӣ бархӯрд, экструзия ва сӯрохшавӣ мебошанд. Масалан, ашёи бегонае, ки воситаи нақлиёт бо суръати баланд ба он ламс кардааст, мустақиман боиси фурӯпошии диафрагмаи дохилии батарея шудааст, ки дар навбати худ боиси занҷири кӯтоҳ дар дохили батарея ва ба вуҷуд омадани сӯзиши худсарона дар муддати кӯтоҳ мегардад.
Сӯиистифода аз барқи батареяҳои литий одатан шакли гуногуни кӯтоҳи беруна, пуркунии аз ҳад зиёд ва холӣшавии аз ҳад зиёдро дар бар мегирад, ки эҳтимолан ба фирори гармӣ барои пуркунии аз ҳад зиёд табдил меёбад. Зудкунии кӯтоҳи беруна вақте рух медиҳад, ки ду ноқил бо фишори тафовутӣ дар беруни батарея пайваст карда мешаванд. Зудкунии кӯтоҳи беруна дар батареяҳо метавонад аз деформатсияе, ки дар натиҷаи бархӯрдҳои мошинҳо, ғӯтонидани об, олудагии ноқил ё зарбаи барқ ҳангоми нигоҳдорӣ ба вуҷуд омадааст, ба вуҷуд ояд. Одатан, гармии ҷудошуда аз занҷири кӯтоҳи беруна батареяро гарм намекунад, бар хилофи сӯрохшавӣ. Пайванди муҳими байни занҷири кӯтоҳи беруна ва фирори гармӣ ҳароратест, ки ба нуқтаи аз ҳад зиёд гарм шудан мерасад. Вақте ки гармии тавлидшуда аз занҷири кӯтоҳи беруна хуб пароканда намешавад, ҳарорати батарея баланд мешавад ва ҳарорати баланд боиси фирори гармӣ мегардад. Аз ин рӯ, қатъ кардани ҷараёни занҷири кӯтоҳ ё пароканда кардани гармии зиёдатӣ роҳҳои пешгирии зарари минбаъдаи занҷири кӯтоҳи беруна мебошанд. Пуркунии аз ҳад зиёд, аз сабаби пур будани энергия, яке аз хатарҳои баландтарини сӯиистифода аз барқ аст. Тавлиди гармӣ ва газ ду хусусияти маъмули раванди пуркунии аз ҳад зиёд мебошанд. Тавлиди гармӣ аз гармии омӣ ва аксуламалҳои паҳлӯӣ ба вуҷуд меояд. Аввалан, дендритҳои литий дар сатҳи анод аз сабаби ҷойгиршавии аз ҳад зиёди литий мерӯянд.
Тадбирҳои муҳофизат аз резиши гармӣ:
Дар марҳилаи гармии худтавлидшуда барои пешгирии фирори гармии ядро, мо ду вариант дорем, яке аз онҳо беҳтар ва навсозии маводи ядро мебошад, моҳияти фирори гармӣ асосан дар устувории маводҳои электроди мусбат ва манфӣ ва электролит аст. Дар оянда, мо инчунин бояд дар пӯшонидани маводи катод, тағирот, мутобиқати электролит ва электроди якхела ва беҳтар кардани гузаронандагии гармии ядро дастовариҳои бештар ба даст орем. Ё электролите бо бехатарии баландро интихоб кунед, то таъсири оташгирандаро бозӣ кунед. Дуюм, қабули роҳҳои ҳалли самараноки идоракунии гармӣ зарур аст (Гармкунаки хунуккунандаи PTC/ Гармкунаки ҳавоии PTC) аз берун барои пахш кардани болоравии ҳарорати батареяи Li-ion, то боварӣ ҳосил шавад, ки плёнкаи SEI-и батарея ба ҳарорати ҳалшавӣ нарасад ва табиатан, фирори гармӣ ба амал наояд.
Вақти нашр: 17 марти соли 2023
