Что такое тепловой разгон?
Тепловой разгон — это процесс, который ускоряется при повышении температуры, тем самым высвобождая энергию для дальнейшего повышения температуры, что часто приводит к различным разрушительным последствиям, если вовремя не принять меры.
Это явление происходит в нескольких областях. Реакции ядерного синтеза, вызванные убегающими звездами в астрофизике, приводят к новым и нескольким типам взрывов сверхновых. В гражданском строительстве тепловой разгон также происходит, когда тепло, выделяемое большим количеством затвердевшего бетона, не контролируется.
Но эти типы тепловых выбросов по-прежнему составляют меньшинство, и больше тепловых выбросов происходит в областях химии и электротехники. Сильная экзотермическая реакция ускоряется из-за повышения температуры, и большинство ее применений приходится на использование аккумуляторов, что часто сопровождается взрывами и пожарами.
Что такое тепловой разгон батареи?
Когда батарея выходит из строя из-за какой-то поломки или неправильного обращения, батарея начинает бесконтрольно вызывать различные цепные реакции. В это время внутренняя температура батареи превысила максимальную температуру, которую батарея может выдержать, и она часто выделяет много тепла. В худшем случае он может взорваться или вызвать пожар. Это чаще происходит с литий-ионными аккумуляторами, особенно в электромобилях и приложениях для мобильных телефонов.
При тепловом разгоне температура батареи быстро (в миллисекундах) повышается, и цепная реакция накопленной энергии батареи создает чрезвычайно высокие температуры (около 752 градусов по Фаренгейту / 400 градусов по Цельсию — температура типичной пожарной комнаты).
процесс
Термический разгон батареи часто начинается с разложения пленки SEI отрицательного электрода в ячейке батареи, а затем разлагается и расплавляется сепаратор, в результате чего отрицательный электрод вступает в реакцию с электролитом, а затем положительный электрод и электролит разлагаться, что приводит к крупномасштабному внутреннему короткому замыканию, что приводит к электролизу. Жидкость сгорела, а затем распространилась на другие элементы, вызвав серьезный тепловой разгон, в результате чего вся аккумуляторная батарея самовозгоралась.
(Пленка SEI: пленка SEI формируется во время первой зарядки литиевой батареи. Пассивирующая пленка, образованная в результате реакции между материалом отрицательного электрода и электролитом, ее функция состоит в том, чтобы покрыть материал отрицательного электрода, с одной стороны, и защитить его. структура от повреждений; с другой стороны, это позволяет ионам лития проходить и внедряться в материал отрицательного электрода.)
Причины и рекомендации по тепловому разгону батареи
перезаряд
Батарея перезаряжена выше максимально безопасного напряжения, что не только повреждает саму батарею, но и в тяжелых случаях может вызвать пожар. Похожий случай произошел в Китае в 2022 году. Причина заключалась в том, что перезарядка чисто электробуса спровоцировала тепловой разгон батареи, а в самой системе управления батареями отсутствовала предохранительная функция цепи перезарядки.
Предложение метода: Найдите неисправность зарядного устройства, которая может быть решена путем полного резервирования зарядного устройства. Во-вторых, необходимо следить за тем, чтобы система управления аккумуляторной батареей соответствовала правилам, например, можно ли контролировать напряжение каждой аккумуляторной батареи.
Температура слишком высокая
Чрезмерная температура также является причиной теплового разгона батареи. Из-за неразумного выбора и тепловой конструкции батареи возникает внутреннее короткое замыкание батареи, и также необходимо избегать короткого замыкания батареи, вызванного внешним сбоем.
С учетом материалов конструкции батареи были разработаны материалы для предотвращения теплового разгона или блокировки реакции этого явления. С точки зрения управления батареями, он реализует предупреждение о температуре и предупреждение об опасности батареи.
В последние несколько лет «негорючие батареи» стали новой тенденцией в Китае. В отрасли развернулась «большая дискуссия о том, кто безопаснее между железно-литиевым и тройным». Впервые он был инициирован такими компаниями, как CATL, BYD и
СВОЛТ. В то же время китайские автомобильные компании начали путь «без огня, без дыма, без взрыва». В настоящее время Keheng является приложением «никогда не стрелять». литий-железо-фосфатные батареи.
Внутреннее короткое замыкание
В 2006 году Boeing 787 загорелся из-за взрыва батареи.. Причина может заключаться во внутреннем коротком замыкании, вызванном наличием металлических предметов в электродах и сепараторах, но эксперты не могут точно подтвердить, является ли оно причиной.
Чтобы решить эту проблему, лучше всего найти производителя аккумуляторов с хорошим качеством продукции. Выбранная система управления батареями (BMS) соответствует требованиям и способна своевременно обнаруживать батареи с внутренними короткими замыканиями.
вызванное внешним столкновением
Авария - типичный способ вызвать тепловой разгон. В ответ на многочисленные возгорания автомобилей Tesla в Китае Университет Цинхуа и Массачусетский технологический институт совместно провели анализ аварий Tesla в Соединенных Штатах.
В дополнение к правильной работе оператора, решение этого метода также требует, чтобы батарея была спроектирована с учетом требований безопасности, что может потребовать от научно-исследовательского персонала лучшего понимания причины процесса.
заключение
В настоящее время мониторинг BMS на рынке достиг зрелости, включая мониторинг и управление напряжением батареи, током батареи, температурой батареи, балансом заряда батареи, контролем заряда и обнаружением внутреннего короткого замыкания. Реализация управления обнаружением теплового разгона батареи от материалов до конструкции безопасности медленно привела к здоровому развитию всей аккумуляторной промышленности.
Если вы используете свинцово-кислотную батарею, когда батарея имеет внутреннее короткое замыкание, выделяется достаточно тепла, чтобы внутренняя кислота закипела, и все, что вы можете почувствовать, это запах тухлых яиц — сера. Хотя это не приведет к пожару, опасность разлива аккумуляторной кислоты намного выше, чем любой пожар или взрыв. (Поэтому я предлагаю, если вы покупаете свинцово-кислотные аккумуляторы, постарайтесь выбрать отличного производителя)
