Ümumi baxış

Litium-ion batareyanın səbəb olduğu daha çox qəza baş verdikcə, insanlar batareyanın termal qaçışından daha çox narahat olurlar, çünki bir hüceyrədə baş verən termal qaçış istiliyi digər hüceyrələrə yayaraq bütün batareya sisteminin bağlanmasına səbəb ola bilər.

Ənənəvi olaraq, sınaqlar zamanı qızdırmaqla, bərkidməklə və ya həddindən artıq yükləmə ilə termal qaçışa səbəb olacağıq. Bununla belə, bu üsullar nə müəyyən bir hüceyrədə istilik qaçışını idarə edə bilər, nə də batareya sistemlərinin sınaqları zamanı asanlıqla həyata keçirilə bilər. Bu yaxınlarda insanlar termal qaçaqları tetiklemek üçün yeni üsul inkişaf etdirirlər. Yeni IEC 62619: 2022-də yayılma testi nümunədir və bu metodun gələcəkdə geniş istifadə ediləcəyi təxmin edilir. Bu məqalə araşdırılan bəzi yeni metodları təqdim etməkdir.

Lazer radiasiyası:

Lazer şüalanması yüksək enerjili lazer nəbzi ilə kiçik bir sahəni qızdırmaqdır. İstilik materialın içərisində aparılacaq. Lazer şüalanması qaynaq, birləşdirmə və kəsmə kimi materialların emalı sahələrində geniş istifadə olunur. Ümumiyyətlə aşağıdakı lazer növləri var:

• CO₂lazer: karbon dioksid molekulyar qaz lazeri
• Yarımkeçirici lazer: GaAs və ya CdS-dən hazırlanmış diod lazer
• YAG lazer: İtrium alüminium qranatdan hazırlanmış natrium lazer
• Optik lif: nadir torpaq elementi olan şüşə lifdən hazırlanmış lazer

Bəzi tədqiqatçılar müxtəlif hüceyrələrdə test etmək üçün 40W, 1000nm dalğa uzunluğu və 1mm diametrli lazerdən istifadə edirlər.

Tətiklənməmiş hüceyrədə KT müayinəsindən sonra səthdəki dəlikdən başqa heç bir struktur təsirin olmadığı aşkar edilə bilər. Bu o deməkdir ki, lazer istiqamətli və yüksək güclüdür və istilik sahəsi dəqiqdir. Buna görə lazer test üçün yaxşı bir yoldur. Biz dəyişənə nəzarət edə, giriş və çıxış enerjisini dəqiq hesablaya bilərik. Bu arada lazerin sürətli isitmə və daha çox idarə oluna bilməsi kimi isitmə və sancma üstünlükləri var. Lazer daha çox üstünlüklərə malikdir:

• O, termal qaçaqlığa səbəb ola bilər və qonşu hüceyrələri qızdırmayacaq. Bu termal əlaqə performansı üçün yaxşıdır

• Daxili çatışmazlığı stimullaşdıra bilər

• O, termal qaçaqlığı tetiklemek üçün daha az enerji və daha qısa müddətdə istilik daxil edə bilər ki, bu da testi yaxşı nəzarət altında saxlayır.

Termit reaksiyası:

Termit reaksiyası alüminiumun yüksək temperaturda metal oksidlə reaksiya verməsini təmin etməkdir və alüminium alüminium oksidə keçir. Alüminium oksidin əmələ gəlmə entalpiyası çox aşağı olduğundan (-1645kJ/mol), ona görə də çox istilik əmələ gətirəcək. Termit materialı olduqca mövcuddur və fərqli formula müxtəlif miqdarda istilik yarada bilər. Tədqiqatçılar buna görə də termitli 10Ah çantası ilə sınaqdan keçirməyə başlayırlar.

Termit asanlıqla termal qaçaqlığı tetikleyebilir, lakin termal girişi idarə etmək asan deyil. Tədqiqatçılar möhürlənmiş və istiliyi cəmləşdirə bilən istilik reaktoru dizayn etməyə çalışırlar.

Yüksək güclü kvars lampası:

Nəzəriyyə: Hüceyrənin altına yüksək güclü kvars lampası qoyun və hüceyrə ilə lampanı boşqabla ayırın. Enerji keçiriciliyini təmin etmək üçün boşqab bir deşik ilə qazılmalıdır.

Test göstərir ki, termal qaçaqlığı tetiklemek üçün çox yüksək gücə və uzun müddətə ehtiyac duyur və istilik bərabər deyil. Səbəb, kvars işığının istiqamətli işıq olmaması ola bilər və çox istilik itkisi onu çətin ki, termal qaçaqanı dəqiq şəkildə tetikler. Bu arada enerji girişi dəqiq deyil. İdeal termal qaçaq testi, tetikleyici enerjiyə nəzarət etmək və əlavə giriş dəyərini azaltmaq, test nəticələrinə təsirini azaltmaqdır. Buna görə də, kvars lampasının hələlik faydalı olmadığı qənaətinə gələ bilərik.

Nəticə:

Hüceyrə termal qaçışını tetiklemenin ənənəvi metodu ilə müqayisədə (qızdırma, həddindən artıq yükləmə və nüfuzetmə kimi) lazerin yayılması daha kiçik istilik sahəsi, daha az giriş enerjisi və daha qısa tetikləmə vaxtı ilə daha təsirli bir yoldur. Bu, məhdud ərazidə yüksək effektiv enerji girişinə kömək edir. Bu üsul IEC tərəfindən təqdim edilmişdir. Bir çox ölkələrin bu metodu nəzərə alacağını gözləmək olar. Bununla belə, lazer cihazlarına yüksək tələbat yaradır. Bunun üçün müvafiq lazer mənbəyi və radiasiyaya davamlı cihazlar lazımdır. Hal-hazırda termal qaçaq testi üçün kifayət qədər hallar yoxdur, bu üsul hələ də yoxlamaya ehtiyac duyur.