Преглед

Са више несрећа узрокованих литијум-јонским батеријама, људи су више забринути због термичког бежања батерије, јер топлотни бег који се јавља у једној ћелији може ширити топлоту на друге ћелије, што доводи до гашења целог система батерија.

Традиционално ћемо покренути термални бег загревањем, закачењем или прекомерним пуњењем током тестова. Међутим, ове методе не могу ни да контролишу топлотни одлазак у одређеној ћелији, нити се могу лако применити током тестова батеријских система. Недавно људи развијају нову методу за покретање топлотног бекства. Тест пропагације у новом ИЕЦ 62619: 2022 је пример и процењује се да ће овај метод имати широку употребу у будућности. Овај чланак представља неке нове методе које се истражују.

Ласерско зрачење:

Ласерско зрачење је загревање мале површине ласерским импулсом високе енергије. Топлота ће бити спроведена унутар материјала. Ласерско зрачење се широко користи у областима обраде материјала, као што су заваривање, спајање и сечење. Обично постоје следеће врсте ласера:

• CO₂ласер: молекуларни гасни ласер угљен-диоксида
• Полупроводнички ласер: Диодни ласер направљен од ГаАс или ЦдС
• ИАГ ласер: Натријум ласер направљен од итријум алуминијумског граната
• Оптичко влакно: ласер направљен од стаклених влакана са елементом ретких земаља

Неки истраживачи користе ласер од 40 В, таласне дужине 1000 нм и пречника 1 мм за тестирање на различитим ћелијама.

ЦТ скенирањем ћелије која није активирана, може се открити да нема структурног утицаја осим рупе на површини. То значи да је ласер усмерен и велике снаге, а подручје грејања је прецизно. Због тога је ласер добар начин за тестирање. Можемо контролисати променљиву и тачно израчунати улазну и излазну енергију. У међувремену, ласер има предности загревања и закачења, као што је брзо загревање, и више се може контролисати. Ласер има више предности као што су:

• Може да изазове топлотни бег и неће загрејати суседне ћелије. Ово је добро за перформансе термичког контакта

• Може да стимулише унутрашњу несташицу

• Може да унесе мање енергије и топлоте за краће време да би покренуо топлотни бег, што тест чини добро под контролом.

Термитна реакција:

Термитна реакција је да натера алуминијум да реагује са металним оксидом на високој температури, а алуминијум ће прећи у алуминијум оксид. Пошто је енталпија формирања алуминијум оксида веома ниска (-1645кЈ/мол), он ће произвести много топлоте. Термитни материјал је прилично доступан, а различите формуле могу произвести различиту количину топлоте. Истраживачи стога почињу да тестирају са кесом од 10 Ах са термитом.

Термит може лако да изазове топлотни бег, али топлотни улаз није лако контролисати. Истраживачи настоје да дизајнирају термални реактор који је запечаћен и способан да концентрише топлоту.

Кварцна лампа велике снаге:

Теорија: Поставите кварцну лампу велике снаге испод ћелије и одвојите ћелију и лампу плочом. Плочу је потребно избушити са рупом, како би се гарантовало провођење енергије.

Тест показује да му је потребна веома велика снага и дуго време да би се покренуо термални бег, а термални распон није равномеран. Разлог може бити у томе што кварцна светлост није усмерена светлост, а превелики губитак топлоте чини да тешко покреће топлотни бег прецизно. У међувремену, унос енергије није тачан. Идеалан термички тест је да се контролише енергија окидања и нижи вишак улазне вредности, да се смањи утицај на резултат теста. Стога можемо закључити да кварцна лампа за сада није од користи.

Закључак:

У поређењу са традиционалним методом покретања топлотног бекства ћелије (као што је загревање, прекомерно пуњење и продирање), ласерско ширење је ефикаснији начин, са мањом површином грејања, нижом улазном енергијом и краћим временом окидања. Ово доприноси високом ефективном уносу енергије на ограниченом подручју. Ову методу је увео ИЕЦ. Можемо очекивати да ће многе земље узети у обзир овај метод. Међутим, то подиже високе захтеве за ласерске уређаје. Захтева одговарајући ласерски извор и уређаје отпорне на зрачење. Тренутно нема довољно случајева за термички тест, овај метод је још увек потребна верификација.