Eftergrûn

De termyske fuortplanting fan in module belibbet folgjende stadia: Heat accumulation nei sel termyske misbrûk, sel termyske runaway en dan module termyske runaway. Thermal runaway út in inkele sel is net ynfloedryk; lykwols, doe't de waarmte ferspraat nei oare sellen, de fuortplanting sil feroarsaakje in domino effekt, dy't liedt ta de termyske runaway fan 'e hiele module, it loslitten fan massive enerzjy. figuer 1sjen littes it resultaat fan termyske runaway test. De module stiet yn 'e brân troch ûnwjersteanbere fuortplanting.

De waarmtekonduktiviteit binnen in sel sil oars wêze neffens ferskate rjochtingen. De koeffizient fan waarmtelieding sil heger wêze yn 'e rjochtingparallelmei de rol kearn fan in sel; wylst de rjochting dy't fertikaal nei de roll kearn hat legere conductivity. Dêrom is thermyske fersprieding fan kant nei kant tusken sellen rapper dan troch ljeppers nei sellen. Dêrom kin de fuortplanting wurde sjoen as in ien-dimensje propagaasje. As batterijmodules binne ûntworpen foar hegere enerzjytichtens, wurdt de romte tusken sellen lytser, wat de thermyske propagaasje sil fergrieme. Dêrom, it ûnderdrukken of blokkearjen fan de fersprieding fan waarmte yn 'e module wurdt beskôge as ineffektive manier om gefaren te ferminderjen. 

De manier om thermyske runaway yn in module te ûnderdrukken

Wy kinne termyske runaway aktyf as passyf beheine.

Aktive ûnderdrukking

Aktive ûnderdrukking fan thermyske fersprieding is meast basearre op thermysk behearsysteem, lykas:

1) Set cooling pipen op 'e boaiem of de binnenkant fan in module, en folje mei cooling floeistof. De streaming fan koelvloeistof kin de propagaasje effektyf ferminderje.

2) Set up fjoer extinction pipen op de top in module. As d'r thermyske runaway is, sil it gas op hege temperatuer dat út 'e batterij frijkomt, de liedingen triggerje om blusmiddel út te spuiten om propagaasje te ûnderdrukken.

In termyske behear fereasket lykwols ekstra komponinten, liede ta hegere kosten en legere enerzjytichtens. D'r is ek de mooglikheid dat it behearsysteem miskien net effekt hat.

Passive ûnderdrukking

Passive ûnderdrukking wurket troch it blokkearjen fan propagaasje troch adiabatysk materiaal tusken termyske rinnende sellen en normale sellen.

Normaal moat it materiaal befetsje yn:

1. Low termyske conductivity. Dit is om de snelheid fan waarmtefersprieding te ferleegjen.
2. Hege temperatuer ferset. It materiaal moat net oplosse ûnder hege temperatuer en ferlieze it fermogen fan termyske ferset.
3. Lege tichtheid. Dit is om de ynfloed fan volume-enerzjyrate en massa-enerzjyrate te ferleegjen.

It ideale materiaal kin ûnderwilens de waarmtefersprieding blokkearje en ek de waarmte absorbearje.

Analyse op materiaal

• Aerogel

Aerogel wurdt neamd as "it lichtste waarmte-isolaasjemateriaal". It wurdt goed útfierd yn waarmte isolaasje en weagje ljocht. It wurdt in soad brûkt yn batterij module foar termyske propagaasje beskerming. D'r binne in protte soarten aerogel, lykas silisiumdioxide-aerogel, aerogel, glêstriedaerogel en pre-oxideare glêstried. Airgel waarmte isolaasje laach fan ferskillende materialen hawwe ferskate ynfloed op termyske runaway. Dit is om't it ferskaat oan thermyske konduktiviteitskoëffisjint, dy't heul besibbe is oan har mikrostruktuer. Figuer 2 toant SEM uterlik fan ferskillende materiaal foar en nei burn.

Undersyk lit sjen dat hoewol glêstriedisolaasje leger yn priis is, de prestaasjes fan blokkearjen fan waarmtepropagaasje slimmer binne dan aerogelmateriaal. Under ferskate soarten aerogelmaterialen prestearje pre-oxideare fiberaerogel it bêste, om't it de struktuer behâldt nei brân. Keramyske fiber aerogel docht ek goed yn waarmteisolaasje.

• Fase feroaring materiaal

Faseferoaringsmateriaal wurdt ek in protte brûkt foar it ûnderdrukken fan thermyske runaway-propagaasje fanwegen de opslach fan waarmte. Wax is in gewoane PCM, mei stabile fazeferoaringstemperatuer. Tidens termyskerin fuort, waarmte wurdt massaal frijlitten. Dêrom PCM moat hawwe hegeoptredenfan it absorbearjen fan waarmte. Wax hat lykwols in leech waarmtegelieding, wat ynfloed hat op waarmteabsorbearjen. Om syn prestaasjes te befoarderjen, besykje ûndersikers waaks te kombinearjen mei oare materialen, lykas it tafoegjen fan metalen dieltsjes, brûk metaalfoam om PCM te laden, tafoegjegrafyt, koalstof nano-buis of útwreide grafyt, ensfh.. Utwreide grafyt kin ek de flam beheine dy't feroarsake wurdt troch thermyske runaway.

Hydrophilic polymeer is ek in soarte fan PCM foar it beheinen fan thermyske runway. Algemiene hydrofiele polymermaterialen binne: kolloïdaal silisiumdioxide, verzadigde oplossing fan kalsiumchloride,Tetraethylfosfaat, tetraphenyl wetterstoffosfaat, sodium polyacrylate, ensfh.

•  Hybride materiaal

Thermal runaway kin net beheind wurde as wy allinich fertrouwe op aerogel. Om mei súksesisolearjede waarmte, wy moatte kombinearje de aerogel mei PCM.

Njonken it hybride materiaal kinne wy ​​ek multi-laach materiaal konstruearje mei ferskate termyske konduktiviteitskoëffisjinten yn ferskate rjochtingen. Wy kinne materiaal mei hege termyske konduktiviteit brûke om de waarmte út module te fieren, en waarmteisolaasjemateriaal tusken sellen pleatse om termyske propagaasje te beheinen.

Konklúzje

It kontrolearjen fan thermyske runaway-propagaasje is in yngewikkeld ûnderwerp. Guon fabrikanten makken inkele oplossingen om de waarmtefersprieding te ûnderdrukken, mar se sykje noch wat nijs, om de kosten en de ynfloed op enerzjytichtens te ferleegjen. Wy rjochtsje ús noch op it lêste ûndersyk. Der is gjin"super materiaal” dat kin termyske runaway hielendal blokkearje. It freget in protte eksperiminten om de bêste oplossingen te krijen.