Rozbieg termiczny to niekontrolowana reakcja, która może wystąpić w akumulatorach litowo-jonowych. Powyżej pewnego poziomu temperatura akumulatora wzrasta w niekontrolowany sposób.
Proces ucieczki termicznej może być wywołany przez wysoką temperaturę i istnieje temperatura początkowa ucieczki termicznej, powyżej której temperatura akumulatora będzie niekontrolowanie wzrastać.
Rozbieg termiczny to niekontrolowana reakcja, która może wystąpić w akumulatorach litowo-jonowych. Uszkodzenie akumulatora lub zwarcie może spowodować wzrost temperatury i ciśnienia w akumulatorze. Jeśli osiągnie ono określony poziom, wyzwala reakcje chemiczne, które generują więcej ciepła i ciśnienia, powodując pętlę dodatniego sprzężenia zwrotnego. Rozbieg termiczny może szybko rozprzestrzenić się z jednego akumulatora na drugi, prowadząc do katastrofalnych eksplozji i pożarów. Produkty uboczne ucieczki termicznej mogą obejmować duże ilości łatwopalnego wodoru i innych toksycznych gazów fluoroorganicznych.
Potencjalne czynniki wywołujące niekontrolowany wzrost temperatury obejmują przeładowanie akumulatora, przegrzanie akumulatora lub wystawienie go na działanie wysokich temperatur, zbyt wysoki wskaźnik rozładowania, zwarcie lub uszkodzenie, takie jak przebicie.
Każdy z tych czynników może destabilizować wysokoenergetyczne materiały i komponenty organiczne akumulatora, powodując wytwarzanie przez nie ciepła. Jeśli ciepło to nie rozproszy się wystarczająco szybko, temperatura akumulatora będzie nadal rosnąć, co przyspieszy proces uwalniania ciepła.
Rozbieg termiczny wpływa na napięcie, temperaturę i ciśnienie akumulatora. Tuż przed rozładowaniem termicznym napięcie akumulatora spada z powodu rozwarstwienia elektrod. Egzotermiczne reakcje chemiczne powodują wzrost temperatury, a wytwarzanie gazu w wyniku reakcji chemicznych w połączeniu z parowaniem elektrolitu powoduje wzrost ciśnienia wewnętrznego akumulatora.
Aby właściwie zarządzać niekontrolowanym wzrostem temperatury, konieczne jest wdrożenie pewnych środków bezpieczeństwa. Mają one na celu przede wszystkim zapobieganie ucieczce termicznej, a następnie łagodzenie negatywnego wpływu i łagodzenie obaw związanych z bezpieczeństwem związanych z tego typu zdarzeniami.
Niektóre z zapobiegawczych środków bezpieczeństwa obejmują solidną skrzynkę akumulatora, wydajny system chłodzenia oraz konstrukcję ochronną i funkcje kontrolne. Dodatki zmniejszające palność mogą być stosowane w elektrolicie lub separatorze, aby poprawić stabilność termiczną akumulatora i zapobiec jego zapłonowi.
Jeśli zapobiegawcze środki bezpieczeństwa zawiodą, druga linia obrony obejmuje środki zabezpieczające przed awarią, mające na celu zatrzymanie lub zmniejszenie szkód spowodowanych niekontrolowanym wzrostem temperatury. Jednym z tych środków jest wyłączenie separatora. Zaletą separatora żelowo-polimerowego jest to, że działa on również jako bezpiecznik termiczny. Separator ulegnie stopieniu, a jego struktura rozpadnie się na długo przed tym, jak temperatura akumulatora osiągnie próg powodujący niekontrolowany wzrost temperatury. Zatrzymuje to transport jonów litu, skutecznie wyłączając ogniwo akumulatora. Jedynym problemem jest to, że separator potrzebuje czasu, aby się rozpaść, więc jego wyłączenie nie zatrzyma w pełni wszystkich reakcji chemicznych, a temperatura może nadal rosnąć - a ucieczka termiczna może być kontynuowana.
W tym momencie wewnątrz akumulatora gromadzą się łatwopalne gazy, co dodatkowo zwiększa ciśnienie i temperaturę. Ucieczki termicznej nie da się już zatrzymać, więc w grę wchodzą środki bezpieczeństwa ograniczające jej skutki. Mechanizm odpowietrzający uwolni te gazy w kontrolowany sposób, a nie w niekontrolowanej eksplozji. Uwolni również ciepło i ciśnienie z akumulatora, aby zmniejszyć ryzyko zwarcia lub pęknięcia akumulatora.
OE oferuje szereg rozwiązań w zakresie bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych w gamie produktówOE Lion. Jednym z przykładów mechanizmu odpowietrzającego w tym asortymencie jest dysk rozrywający PRO-LP. Ta tarcza o odwrotnym działaniu została zaprojektowana do dokładnego rozerwania przy niskim ciśnieniu związanym z obudowami akumulatorów. Na obwodzie tarczy znajduje się nacięcie, więc jeśli ciśnienie wzrośnie do punktu krytycznego, tarcza pęknie w miejscu nacięcia, zapewniając natychmiastowe obniżenie ciśnienia. Dodatkowo, niskoprofilowa konstrukcja PRO-LP o wysokiej integralności spełnia specyfikacje dotyczące występu i oferuje natychmiastowe i pełne otwarcie w celu szybkiego odpowietrzenia (około 4 milisekund), aby zmniejszyć ryzyko niekontrolowanego rozładowania akumulatora litowo-jonowego.
Alternatywnym rozwiązaniem o jeszcze niższym profilu jest płaska tarcza kompozytowa. Występ jest minimalny, a działająca do przodu kompozytowa tarcza pęknie dokładnie przy bardzo niskim ciśnieniu bez uszczerbku dla integralności projektu.
Wreszcie, w przypadku większych zastosowań akumulatorowych (tj. w skali sieci), gdzie wymagany jest dodatkowy obszar wentylacji, nasza gama odpowietrzników przeciwwybuchowych MV oferuje niskoprofilową wentylację z elastycznością dostępną w niestandardowych rozmiarach, kształtach i ciśnieniach, aby spełnić Twoje wymagania. Wiele z tych odpowietrzników nie wymaga ramy, co zmniejsza całkowity koszt przy jednoczesnym ograniczeniu ryzyka związanego z nadciśnieniem. Konstrukcja odpowietrznika dodatkowo zwiększa niezawodność i wydajność.
OsecoElfab's OE Lion™ oferuje szereg specjalistycznych tarcz rozrywających do akumulatorów litowo-jonowych. Zaawansowane technologicznie rozwiązania są w pełni konfigurowalne, aby poradzić sobie z unikalnymi i często wymagającymi środowiskami, w których akumulatory litowo-jonowe działają w pojazdach elektrycznych i hybrydowych. Dyski bezpieczeństwa oferują szybkie, niezawodne i dokładne awaryjne obniżenie ciśnienia. Istnieje możliwość dodania membrany odpowietrzającej do każdego dysku w celu ciągłego wyrównywania ciśnienia. Połączenie tych dwóch funkcji bezpieczeństwa ciśnieniowego w jednym urządzeniu umożliwia producentom i integratorom akumulatorów projektowanie bezpieczniejszych, prostszych i bardziej opłacalnych akumulatorów litowo-jonowych.
Nigdy więcej kompromisów w zakresie bezpieczeństwa, konstrukcji i wydajności akumulatorów litowo-jonowych - skontaktuj się z naszym zespołem ekspertów już dziś.