Apa itu pelarian termal？
Pelarian termal adalah proses yang dipercepat oleh peningkatan suhu, sehingga melepaskan energi untuk suhu yang lebih tinggi, yang sering menyebabkan berbagai konsekuensi destruktif jika tidak ditangani tepat waktu.
Fenomena ini terjadi di beberapa daerah. Reaksi fusi nuklir yang disebabkan oleh pelarian bintang dalam astrofisika menyebabkan nova dan beberapa jenis ledakan supernova. Dalam teknik sipil, pelarian termal juga terjadi ketika panas yang dilepaskan oleh sejumlah besar beton yang diawetkan tidak terkontrol.
Tetapi jenis pelarian termal ini masih minoritas, dan pelarian termal lebih banyak terjadi di bidang kimia dan teknik listrik. Reaksi eksotermis yang kuat dipercepat karena kenaikan suhu, dan sebagian besar penerapannya terjadi pada penggunaan baterai, yang sering disertai dengan ledakan dan kebakaran.
Apa itu pelarian termal baterai?
Ketika baterai mengalami kegagalan atau penanganan yang tidak tepat, baterai mulai menyebabkan berbagai reaksi berantai yang tidak terkendali. Pada saat ini, suhu internal baterai telah melebihi suhu maksimum yang dapat ditahan oleh baterai, dan sering kali mengeluarkan banyak panas. Dalam situasi yang lebih buruk, dapat meledak atau menyebabkan kebakaran. Ini lebih sering terjadi pada baterai lithium-ion, terutama pada kendaraan listrik dan aplikasi ponsel.
Dalam pelarian termal, suhu baterai naik dengan cepat (dalam milidetik), dan reaksi berantai dari energi baterai yang tersimpan menciptakan suhu yang sangat tinggi (sekitar 752 derajat Fahrenheit / 400 derajat Celcius – suhu ruang api biasa).
proses
Pelarian termal baterai sering dimulai dari penguraian film SEI elektroda negatif di sel baterai, dan kemudian pemisah terurai dan meleleh, menyebabkan elektroda negatif bereaksi dengan elektrolit, dan kemudian elektroda positif dan elektrolit akan terurai, menghasilkan korsleting internal skala besar, menghasilkan elektrolisis. Cairan tersebut terbakar, dan kemudian menyebar ke sel lain, menyebabkan pelarian termal yang parah, menyebabkan seluruh paket baterai menyala secara spontan.
(Film SEI: Film SEI terbentuk selama pengisian pertama baterai lithium. Film pasivasi yang dibentuk oleh reaksi antara bahan elektroda negatif dan elektrolit, fungsinya untuk melapisi bahan elektroda negatif di satu sisi dan melindunginya struktur dari kerusakan; di sisi lain, Hal ini memungkinkan ion lithium untuk melewati dan interkalasi ke dalam bahan elektroda negatif.)
Penyebab dan saran untuk pelarian termal baterai
menjual terlalu mahal
Baterai diisi secara berlebihan melebihi tegangan aman maksimumnya, yang tidak hanya merusak baterai itu sendiri, tetapi juga dapat memicu kebakaran dalam kasus yang parah. Insiden serupa terjadi di Cina pada tahun 2022. Alasannya adalah bahwa bus listrik murni yang terlalu mahal memicu pelarian termal baterai, dan sistem manajemen baterai itu sendiri tidak memiliki fungsi keamanan dari sirkuit pengisian daya yang berlebihan.
Saran metode: Temukan kesalahan pengisi daya, yang dapat diselesaikan dengan redundansi penuh pengisi daya. Kedua, perlu diperhatikan apakah sistem manajemen baterai yang dibawa oleh baterai sendiri sesuai dengan peraturan, misalnya apakah tegangan masing-masing baterai dapat dipantau.
Suhu terlalu tinggi
Suhu yang berlebihan juga merupakan penyebab pelarian termal pada baterai. Karena pemilihan yang tidak masuk akal dan desain termal baterai, korsleting internal baterai disebabkan, dan juga perlu untuk menghindari korsleting baterai yang disebabkan oleh kesalahan operasi eksternal.
Dalam pertimbangan bahan desain baterai, bahan untuk mencegah pelarian termal atau untuk memblokir reaksi dari fenomena ini telah dikembangkan. Dari perspektif manajemen baterai, ia menyadari peringatan keamanan suhu dan menyadari peringatan bahaya baterai.
Dalam beberapa tahun terakhir, "baterai non-api" telah menjadi tren baru di China. Di industri, telah terjadi "diskusi besar tentang siapa yang lebih aman antara besi-lithium dan terner". Ini pertama kali diprakarsai oleh perusahaan seperti CATL, BYD, dan
SVOLT. Pada saat yang sama, perusahaan mobil China memulai jalan menuju “tanpa api, tanpa asap, tanpa ledakan”. Saat ini, Keheng adalah aplikasi "tidak pernah api" baterai lithium besi fosfat.
Sirkuit pendek internal
Pada tahun 2006, sebuah Boeing 787 terbakar setelah baterai meledak. Penyebabnya mungkin berasal dari korsleting internal yang disebabkan oleh adanya benda logam di elektroda dan pemisah, tetapi para ahli tidak dapat memastikan secara akurat apakah itu penyebabnya.
Untuk mengatasi masalah ini, yang terbaik adalah mencari produsen baterai dengan kualitas produk yang baik. Sistem manajemen baterai (BMS) yang dipilih sesuai dan mampu mendeteksi baterai secara tepat waktu dengan korsleting internal.
disebabkan oleh tumbukan luar
Tabrakan adalah cara khas untuk memicu pelarian termal. Menanggapi beberapa kebakaran mobil Tesla di Cina, Universitas Tsinghua dan Institut Teknologi Massachusetts bersama-sama melakukan analisis kecelakaan Tesla di Amerika Serikat.
Selain pengoperasian operator yang benar, solusi untuk metode ini juga memerlukan baterai yang dirancang untuk perlindungan keselamatan, yang mungkin mengharuskan personel R&D untuk lebih memahami alasan proses tersebut.
kesimpulan
Saat ini, pemantauan BMS di pasar telah matang, termasuk pemantauan dan pengelolaan tegangan baterai, arus baterai, suhu baterai, keseimbangan pengisian daya baterai, kontrol pengisian daya, dan deteksi hubung singkat internal. Realisasi deteksi manajemen pelarian termal baterai dari bahan hingga desain keselamatan perlahan-lahan mendorong perkembangan yang sehat dari seluruh industri baterai.
Jika Anda menggunakan baterai asam timbal, saat baterai mengalami korsleting internal, cukup panas yang dihasilkan untuk menyebabkan asam internal mendidih, dan Anda mungkin hanya mencium bau telur busuk – belerang. Meskipun ini tidak akan menyalakan api, bahaya menumpahkan asam baterai jauh lebih besar daripada kebakaran atau ledakan apa pun. (Jadi saya sarankan jika Anda membeli baterai timbal-asam, cobalah untuk memilih produsen yang sangat baik)
