Тхермал Рунаваи: реакциони ланци{0}}самозагревања и кључни покретачи
Термички бег улитијум{0}}јонске батеријепредставља самоодрживу петљу позитивне повратне информације коју покрећу егзотермни реакциони ланци. Како унутрашње температуре расту, покрећу се секундарне егзотермне реакције, ослобађајући додатну топлоту која додатно подиже температуре и активира озбиљније хемијске реакције. Ако се не контролише, овај ескалирајући феномен-самозагревања неизбежно води до катастрофалног квара, укључујући интензивне пожаре или експлозије.
Овај опасан процес произилази из три основна начина злоупотребе: механичко злостављање (нпр. продирање ексера, јак удар или пригњечење), злоупотреба електричне енергије (као што је прекомерно пуњење, прекомерно-пражњење или спољни кратки спојеви) и топлотна злоупотреба (изложеност високим температурама околине или кваровима система за хлађење). Међу њима, унутрашњи кратки спојеви остају најсуптилнији и најопаснији начин квара, пошто локални дефекти често заобилазе стандардну детекцију све док неконтролисано стварање топлоте већ не почне.
Три{0}}пута деградације у литијум-јонским ћелијама
Прогресија ка топлотном бекству одвија се преко три различита температурна прага. Почетна фаза почиње око 90–120 степени са распадом слоја међуфазног чврстог електролита (СЕИ). Ово разлагање ослобађа топлоту и излаже реактивну површину аноде директно органском електролиту, убрзавајући основну термичку нестабилност унутар структуре ћелије.
У другој фази (120–200 степени), изложена анода енергично реагује са електролитом док сепаратор почиње да се топи (полиетиленски сепаратори се обично срушавају близу 130 степени). Овај квар доводи до широко распрострањених унутрашњих кратких спојева и брзог повећања унутрашњег отпора.
Након 200 степени, преузима трећа фаза: материјали катоде се разлажу и ослобађају кисеоник, изазивајући бурне реакције сагоревања са електролитом. Пролазна топлотна снага током ове критичне фазе може тренутно да достигне ниво киловата.
БМС Рано упозорење и стратегије{0}}Системске безбедности
Да би ублажили ове ризике, системи за управљање батеријом (БМС) се ослањају на-надгледање специфичних карактеристичних параметара у реалном времену. метрика детекције језгра укључује изненадне падове напона, притисак стварања гаса и стрмо повећање температуре. Идентификовање ових раних индикатора обезбеђује витално време за издавање безбедносних упозорења пре него што се ширење топлоте прошири кроз модул.