Pangkalahatang-ideya

Sa mas maraming aksidente na dulot ng lithium-ion na baterya ay nangyayari, ang mga tao ay mas nag-aalala tungkol sa thermal run away ng baterya, dahil ang thermal run away na nagaganap sa isang cell ay maaaring kumalat ng init sa iba pang mga cell, na humahantong sa shut-down ng buong system ng baterya.

Ayon sa kaugalian, magti-trigger kami ng thermal run away sa pamamagitan ng pag-init, pag-pin o pag-overcharging sa panahon ng mga pagsubok. Gayunpaman, ang mga pamamaraang ito ay hindi maaaring kontrolin ang thermal runaway sa isang tinukoy na cell, at hindi rin sila madaling maipatupad sa panahon ng mga pagsubok ng mga sistema ng baterya. Kamakailan, ang mga tao ay gumagawa ng bagong paraan upang ma-trigger ang thermal runaway. Ang Propagation test sa bagong IEC 62619: 2022 ay isang halimbawa, at tinatantya na ang paraang ito ay magiging malawak na gamitin sa hinaharap. Ang artikulong ito ay upang ipakilala ang ilang mga bagong pamamaraan na nasa ilalim ng pananaliksik.

Laser Radiation:

Ang laser radiation ay upang magpainit ng isang maliit na lugar na may mataas na enerhiya na pulso ng laser. Ang init ay isasagawa sa loob ng materyal. Ang radiation ng laser ay malawakang ginagamit sa mga lugar ng pagproseso ng materyal, tulad ng hinang, pagkonekta at pagputol. Karaniwang mayroong mga uri ng laser tulad ng sumusunod:

• CO₂laser: carbon dioxide molecular gas laser
• Semiconductor laser: Diode laser na gawa sa GaAs o CdS
• YAG laser: Sodium laser na gawa sa yttrium aluminum garnet
• Optical fiber: laser na gawa sa glass fiber na may rare earth element

Ang ilang mga mananaliksik ay gumagamit ng laser na 40W, 1000nm wave length at 1mm diameter upang subukan sa iba't ibang mga cell.

Ang pagkakaroon ng CT scan sa hindi na-trigger na cell, makikita na walang impluwensyang istruktura maliban sa butas sa ibabaw. Nangangahulugan ito na ang laser ay direksyon, at mataas ang kapangyarihan, at ang lugar ng pag-init ay tumpak. Samakatuwid ang laser ay isang mahusay na paraan para sa pagsubok. Makokontrol natin ang variable, at tumpak na kalkulahin ang input at output na enerhiya. Samantala ang laser ay may mga pakinabang ng pag-init at pag-pin, tulad ng mabilis na pag-init, at mas nakokontrol. Ang laser ay may higit pang mga pakinabang tulad ng:

• Maaari itong mag-trigger ng thermal runaway at hindi magpapainit sa mga kalapit na selula. Ito ay mabuti para sa pagganap ng thermal contact

• Maaari itong pasiglahin ang panloob na kakulangan

• Maaari itong magpasok ng mas kaunting enerhiya at init sa mas maikling oras upang ma-trigger ang thermal runaway, na ginagawang kontrolado ang pagsubok.

Thermite Reaction:

Ang reaksyon ng Thermite ay upang gumawa ng Aluminum upang tumugon sa metallic oxide sa mataas na temperatura, at ang aluminyo ay ililipat sa aluminum oxide. Dahil ang enthalpy ng pagbuo ng aluminum oxide ay napakababa (-1645kJ/mol), samakatuwid ito ay bubuo ng maraming init. Ang materyal ng thermite ay medyo magagamit, at ang iba't ibang formula ay maaaring makabuo ng iba't ibang dami ng init. Kaya naman sinisimulan ng mga mananaliksik ang pagsubok gamit ang 10Ah pouch na may thermite.

Ang Thermite ay madaling mag-trigger ng thermal runaway, ngunit ang thermal input ay hindi madaling kontrolin. Ang mga mananaliksik ay naghahanap upang magdisenyo ng isang thermal reactor na selyadong at makapag-concentrate ng init.

High-power na Quartz Lamp:

Teorya: Maglagay ng high-power na quartz lamp sa ilalim ng isang cell, at paghiwalayin ang cell at ang lampara gamit ang isang plato. Ang plato ay kailangang drilled na may isang butas, upang magarantiya ang pag-uugali ng enerhiya.

Ipinapakita ng pagsubok na nangangailangan ito ng napakataas na kapangyarihan at mahabang panahon upang ma-trigger ang thermal runaway, at hindi pantay ang saklaw ng thermal. Ang dahilan ay maaaring ang quartz light ay hindi direksyon na ilaw, at ang labis na pagkawala ng init ay nagiging dahilan upang hindi ito makapag-trigger ng thermal runaway nang tumpak. Samantala ang input ng enerhiya ay hindi eksakto. Ang perpektong thermal runaway na pagsubok ay upang makontrol ang nagti-trigger na enerhiya at mas mababang halaga ng sobrang input, upang bawasan ang impluwensya sa resulta ng pagsubok. Samakatuwid maaari naming iguhit ang konklusyon na ang lampara ng kuwarts ay hindi kapaki-pakinabang sa ngayon.

Konklusyon:

Kung ikukumpara sa tradisyunal na paraan ng pag-trigger ng cell thermal runaway (tulad ng pag-init, overcharge at penetrating), ang pagpapalaganap ng laser ay isang mas epektibong paraan, na may mas maliit na lugar ng pag-init, mas mababang input ng enerhiya at mas maikling oras ng pag-trigger. Ito ay naiambag sa isang mataas na epektibong input ng enerhiya sa limitadong lugar. Ang pamamaraang ito ay ipinakilala ng IEC. Maaari nating asahan na maraming bansa ang isasaalang-alang ang pamamaraang ito. Gayunpaman, nagtataas ito ng mataas na pangangailangan sa mga aparatong laser. Nangangailangan ito ng naaangkop na laser source at radiation-proof na mga aparato. Sa kasalukuyan ay walang sapat na mga kaso para sa thermal runaway test, ang pamamaraang ito ay kailangan pa rin ng pag-verify.