Vështrim i përgjithshëm

Me më shumë aksidente të shkaktuara nga bateria litium-jon, njerëzit janë më të shqetësuar për largimin termik të baterisë, pasi ikja termike që ndodh në një qelizë mund të përhapë nxehtësinë në qelizat e tjera, duke çuar në mbylljen e të gjithë sistemit të baterisë.

Tradicionalisht ne do të nxisim largimin termik duke ngrohur, fiksuar ose mbingarkuar gjatë provave. Megjithatë, këto metoda as nuk mund të kontrollojnë largimin termik në një qelizë të caktuar, as nuk mund të zbatohen lehtësisht gjatë testeve të sistemeve të baterive. Kohët e fundit njerëzit po zhvillojnë një metodë të re për të shkaktuar ikjen termike. Testi i përhapjes në IEC 62619: 2022 i ri është një shembull dhe vlerësohet se kjo metodë do të përdoret gjerësisht në të ardhmen. Ky artikull është për të prezantuar disa metoda të reja që janë në kërkim.

Rrezatimi lazer:

Rrezatimi lazer është për të ngrohur një zonë të vogël me puls lazer me energji të lartë. Nxehtësia do të përçohet brenda materialit. Rrezatimi lazer përdoret gjerësisht në fushat e përpunimit të materialit, si saldimi, lidhja dhe prerja. Zakonisht ekzistojnë llojet e lazerëve si më poshtë:

• CO₂lazer: lazer gazi molekular i dioksidit të karbonit
• Lazer gjysmëpërçues: Lazer diodë i bërë nga GaAs ose CdS
• Lazer YAG: Lazer natriumi i bërë nga granati i aluminit ittrium
• Fibër optike: lazer i bërë nga fibra qelqi me element të rrallë dheu

Disa studiues përdorin lazer me 40 W, gjatësi vale 1000 nm dhe diametër 1 mm për të testuar në qeliza të ndryshme.

Duke pasur një skanim CT në qelizën që nuk është shkaktuar, mund të zbulohet se nuk ka asnjë ndikim strukturor përveç vrimës në sipërfaqe. Do të thotë që lazeri është i drejtuar dhe me fuqi të lartë dhe zona e ngrohjes është e saktë. Prandaj lazeri është një mënyrë e mirë për testim. Ne mund të kontrollojmë variablin dhe të llogarisim me saktësi energjinë hyrëse dhe dalëse. Ndërkohë lazeri ka avantazhet e ngrohjes dhe fiksimit, si ngrohja e shpejtë, dhe më e kontrollueshme. Lazeri ka më shumë përparësi si:

• Mund të shkaktojë largim termik dhe nuk do të ngrohë qelizat fqinje. Kjo është e mirë për performancën e kontaktit termik

• Mund të stimulojë mungesën e brendshme

• Mund të japë më pak energji dhe nxehtësi në një kohë më të shkurtër për të shkaktuar largimin termik, gjë që e bën testin mirë nën kontroll.

Reagimi i termitit:

Reagimi i termitit është që alumini të reagojë me oksid metalik në temperaturë të lartë, dhe alumini do të transferohet në oksid alumini. Meqenëse entalpia e formimit të oksidit të aluminit është shumë e ulët (-1645 kJ/mol), prandaj do të gjenerojë shumë nxehtësi. Materiali termiti është mjaft i disponueshëm, dhe formula të ndryshme mund të gjenerojnë sasi të ndryshme nxehtësie. Prandaj studiuesit fillojnë testimin me qese 10Ah me termit.

Termiti mund të shkaktojë lehtësisht largimin termik, por hyrja termike nuk është e lehtë për t'u kontrolluar. Studiuesit po kërkojnë të projektojnë një reaktor termik që është i mbyllur dhe i aftë të përqendrojë nxehtësinë.

Llamba kuarci me fuqi të lartë:

Teoria: Vendosni një llambë kuarci me fuqi të lartë nën një qelizë dhe ndani qelizën dhe llambën me një pjatë. Pllaka duhet të shpohet me një vrimë, në mënyrë që të garantohet përcjellja e energjisë.

Testi tregon se ajo ka nevojë për një fuqi shumë të lartë dhe kohë të gjatë për të shkaktuar largimin termik, dhe termike nuk varion në mënyrë të barabartë. Arsyeja mund të jetë se drita e kuarcit nuk është dritë e drejtuar dhe humbja e tepërt e nxehtësisë e bën atë të vështirë të shkaktojë largimin termik të saktë. Ndërkohë inputi i energjisë nuk është i saktë. Testi ideal i arratisjes termike është të kontrollojë energjinë e ndezjes dhe vlerën më të ulët të hyrjes së tepërt, për të ulur ndikimin në rezultatin e testimit. Prandaj mund të nxjerrim përfundimin se llamba kuarci nuk është e dobishme për momentin.

konkluzioni:

Krahasuar me metodën tradicionale të nxitjes së largimit termik të qelizës (si ngrohja, mbingarkesa dhe depërtimi), përhapja me lazer është një mënyrë më efektive, me sipërfaqe më të vogël ngrohjeje, energji më të ulët hyrëse dhe kohë më të shkurtër aktivizimi. Kjo kontribuon në një input të lartë efektiv të energjisë në zonën e kufizuar. Kjo metodë është prezantuar nga IEC. Mund të presim që shumë vende do ta marrin në konsideratë këtë metodë. Megjithatë ngre kërkesa të larta për pajisjet lazer. Kërkon burim të përshtatshëm lazer dhe pajisje rezistente ndaj rrezatimit. Aktualisht nuk ka raste të mjaftueshme për testin termik të ikjes, kjo metodë ka ende nevojë për verifikim.