Iwwersiicht
Mat méi Accident verursaacht duerch Lithium-Ion Batterie geschitt, sinn d'Leit méi besuergt iwwer d'Batterie thermesch Laf ewech, well den thermesche Laf, deen an enger Zell geschitt, Hëtzt op aner Zellen verbreet kann, wat zu der Ausschaltung vum ganze Batteriesystem féiert.
Traditionell wäerte mir e thermesche Laf ausléisen duerch Heizung, Pinning oder Iwwerladung wärend Tester. Wéi och ëmmer, dës Methode kënnen weder thermesch Flucht an enger spezifizéierter Zell kontrolléieren, nach kënne se einfach während Tester vu Batteriesystemer ëmgesat ginn. Viru kuerzem entwéckelen d'Leit nei Methode fir thermesch Flucht auszeléisen. De Propagatiounstest am neien IEC 62619: 2022 ass e Beispill, an et gëtt geschat datt dës Method an der Zukunft vill benotzt gëtt. Dësen Artikel ass fir e puer nei Methoden aféieren déi ënner Fuerschung sinn.
Laser Stralung:
Laserstrahlung ass fir e klengt Gebitt mat héijer Energie Laserpuls ze erhëtzen. D'Hëtzt gëtt am Material gefouert. Laser Stralung gëtt wäit an de Beräicher vun der Materialveraarbechtung benotzt, wéi Schweißen, Verbindungen a Schneiden. Allgemeng ginn et Aarte vu Laser wéi follegt:
- CO2Laser: Kuelendioxid molekulare Gas Laser
- Semiconductor Laser: Diode Laser aus GaAs oder CdS
- YAG Laser: Natrium Laser aus Yttrium Aluminium Granat
- Optesch Faser: Laser aus Glasfaser mat seltenen Äerdelement
E puer Fuerscher benotzen Laser vu 40W, 1000nm Wellelängt an 1mm Duerchmiesser fir op verschidden Zellen ze testen.
| Test Elementer | Testresultat |
| 3 Ah Posch | Thermesch Flucht geschitt no 4,5 Minutte Laser Shooting. Als éischt 200mV drop, dann Spannungsfall op 0, mëttlerweil leeft d'Temperatur op 300 ℃ |
| 2.6Ah LCO Zylinder | Kann net ausléisen. D'Temperatur leeft nëmme bis zu 50 ℃. Brauchen eng méi mächteg Laser shooting. |
| 3 Ah NCA Zylinder | Thermesch Flucht geschitt no 1min. D'Temperatur klammen bis zu 700 ℃ |
Wann Dir en CT-Scan op der net ausgeléister Zell hutt, kann et fonnt ginn datt et kee strukturellen Afloss ass ausser fir d'Lach op der Uewerfläch. Et heescht datt de Laser direktional ass, an héich Kraaft ass, an d'Heizberäich ass präzis. Dofir ass Laser e gudde Wee fir ze testen. Mir kënnen d'Variabel kontrolléieren an d'Input- an Ausgangsenergie präzis berechnen. Mëttlerweil huet Laser d'Virdeeler vun Heizung a Pinning, wéi séier Heizung, a méi kontrolléierbar. Laser huet méi Virdeeler wéi:
• Et kann thermesch Flucht ausléisen a wäert d'Nopeschzellen net erhëtzen. Dëst ass gutt fir thermesch Kontakt Leeschtung
• Et kann intern Mangel stimuléieren
• Et kann manner Energie an Hëtzt a kuerzer Zäit aginn fir thermesch Laf ze léisen, wat den Test gutt ënner Kontroll mécht.
Thermit Reaktioun:
Thermite Reaktioun ass fir Aluminium ze maachen fir mat metalleschen Oxid bei héijer Temperatur ze reagéieren, an Aluminium gëtt an Aluminiumoxid transferéiert. Well d'Enthalpie vun der Bildung vun Aluminiumoxid ganz niddereg ass (-1645kJ/mol), dofir wäert et vill Hëtzt generéieren. Thermite Material ass zimmlech verfügbar, a verschidde Formel kënne verschidde Betrag vun Hëtzt generéieren. Fuerscher fänken also mat 10Ah Pouch mat Thermit ze testen.
Thermite kann einfach thermesch Flucht ausléisen, awer den thermesche Input ass net einfach ze kontrolléieren. Fuerscher sichen en thermesche Reaktor ze designen dee versiegelt ass a fäeg ass Hëtzt ze konzentréieren.
Héich Kraaft Quarz Lampe:
Theorie: Plaz eng High-Power Quarzlampe ënner enger Zell, a trennt d'Zelle an d'Lampe mat enger Plack. D'Plack muss mat engem Lach gebohrt ginn, fir Energieverhalen ze garantéieren.
Den Test weist datt et eng ganz héich Kraaft a laang Zäit brauch fir thermesch Flucht auszeléisen, an thermesch ass net gläichméisseg rangéiert. De Grond kann sinn datt Quarzlicht net Richtungsliicht ass, an den ze vill Wärmeverloscht mécht et kaum thermesch Flucht präzis ausléisen. Mëttlerweil ass d'Energieinput net exakt. Den ideale thermesche Runaway Test ass d'Ausléiserenergie ze kontrolléieren an den Iwwerschossinputwäert ze reduzéieren, fir den Afloss op d'Testresultat ze reduzéieren. Dofir kënne mir d'Konklusioun zéien datt d'Quarzlampe fir de Moment net nëtzlech ass.
Conclusioun:
Am Verglach mat der traditioneller Method fir d'Zellthermesch Flucht auszeléisen (wéi Heizung, Iwwerladung a Penetratioun), ass d'Laser Verbreedung e méi effektive Wee, mat méi klengen Heizgebitt, manner Inputenergie a méi kuerzer Ausléiserzäit. Dëst gëtt zu engem héijen effektiven Energieinput op der limitéierter Fläch bäigedroen. Dës Method gouf vum IEC agefouert. Mir kënnen erwaarden datt vill Länner dës Method berücksichtegen. Wéi och ëmmer, et erhéicht héich Ufuerderunge fir Laserapparater. Et erfuerdert entspriechend Laserquell a Stralungsbeständeg Apparater. Am Moment ginn et net genuch Fäll fir thermesch Laftest, dës Method ass nach ëmmer néideg fir d'Verifizéierung.
Post Zäit: Aug-22-2022