מחקר על הרחבה תרמית של סוללת ליתיום יון מיחידה אחת למודול

בשל צפיפות האנרגיה הגבוהה של סוללות ליתיום-יון, היציבות התרמית הנמוכה של החומרים החיוביים והשליליים והאלקטרוליט האורגני הדליק, לסוללות ליתיום-יון עשויות להיות בעיות בטיחות חמורות בתנאים מסוימים, כגון טמפרטורות גבוהות או אפילו זה. עלה באש והתפוצץ.ישנן סיבות רבות לבעיות הבטיחות של סוללות ליתיום-יון, כגון נזק מכני, נזק סביבתי, נזק חשמלי וחוסר היציבות שלהן.ללא קשר לגורם לבעיות הבטיחות של סוללות ליתיום-יון, תאונות הבטיחות שסוללות ליתיום-יון מגלות בסופו של דבר מלוות בקצרים פנימיים וחיצוניים המובילים לעלייה חדה בטמפרטורה או אפילו שריפה ופיצוץ, כלומר, בעיה של בריחת תרמית של סוללות ליתיום-יון.

עם יישום רחב של סוללות ליתיום-יון בתחום הרכב החשמלי ואחסון אנרגיה, מודולי הסוללה המשמשים בכלי רכב חשמליים הם בדרך כלל גדולים מאוד.אם לא ניתן לפרוק חום אל החלק החיצוני של מודול הסוללה בזמן עקב סיבות תכנון או כשל במערכת הקירור, תא בודד אחד או יותר בתוך המודול ייצור הצטברות חום.אם טמפרטורת הסוללה תגיע בסופו של דבר לטמפרטורת הבריחה התרמית, הסוללה עלולה לדלוף או להישרף, או אפילו לגרום לסוללה להתפוצץ.תופעת הבריחה בקנה מידה גדול של מערכת הסוללות כולה הנגרמת כתוצאה מהבריחה התרמית של סוללות ליתיום-יון היא הרחבת הבריחה התרמית של סוללות ליתיום-יון.עבור מודולי סוללת ליתיום-יון בעלי קיבולת גדולה והספק גבוה בקנה מידה גדול, בעיות בטיחות בולטות אף יותר.מכיוון שהרחבת בריחת תרמית מתרחשת על מודולי סוללת ליתיום-יון גדולים, קשה מאוד לכבות שריפה, אשר גורמת לרוב לנפגעים ולהפסדים כלכליים גדולים, וההשפעה היא גדולה מאוד.

על פי תוצאות הבדיקה, קיבולת החום הספציפית שלסוללת ליתיום יון משולשתוסוללת הליתיום יון ליתיום ברזל פוספט בשימוש זהה בעצם.בבדיקה המורחבת של בריחת תרמית, לאחר שמודול סוללת הליתיום-יון הטרינר הפעיל בריחת תרמית של סוללה אחת, הסוללות הנותרות חוו בריחה תרמית בתורן, והראו סדירות מסוימת בפיתוח של בריחת תרמית;ליתיום ברזל פוספט ההתרחבות התרמית של מודול סוללת היונים לא התרחשה.לאחר הפעלת בריחת תרמית של סוללה אחת, הסוללות הנותרות לא חוו בריחה תרמית לאחר מכן.לאחר 3 שעות של חימום רצוף, לא התרחשה בריחה תרמית.סוללת הליתיום יון השלושה עולה באש ונשרפת בעוצמה כאשר החום יוצא משליטה, והאנרגיה המשתחררת גבוהה מזו של סוללת ליתיום ברזל פוספט ליתיום יון.