Шолу

Литий-ионды аккумулятордан болатын апаттар жиірек болған сайын, адамдар батареяның термиялық қашуы туралы көбірек алаңдайды, өйткені бір ұяшықта пайда болатын жылу қашуы жылуды басқа ұяшықтарға таратуы мүмкін, бұл бүкіл батарея жүйесінің тоқтап қалуына әкеледі.

Дәстүрлі түрде біз сынақтар кезінде қыздыру, түйреу немесе шамадан тыс зарядтау арқылы термиялық қашуды бастаймыз. Дегенмен, бұл әдістер белгілі бір ұяшықтағы термиялық қашуды басқара алмайды, сондай-ақ аккумуляторлық жүйелерді сынау кезінде оңай жүзеге асырылмайды. Жақында адамдар термиялық қашуды іске қосудың жаңа әдісін әзірлеуде. Жаңа IEC 62619: 2022 таралу сынағы мысал болып табылады және бұл әдіс болашақта кеңінен қолданылады деп болжануда. Бұл мақала зерттеліп жатқан кейбір жаңа әдістермен таныстыру.

Лазерлік сәулелену:

Лазерлік сәулелену - бұл лазер импульсі жоғары энергиямен шағын аймақты жылыту. Жылу материалдың ішінде өткізіледі. Лазерлік сәулелену дәнекерлеу, қосу және кесу сияқты материалды өңдеу салаларында кеңінен қолданылады. Әдетте лазердің келесі түрлері бар:

• CO₂лазер: көміртегі диоксиді молекулалық газ лазері
• Жартылай өткізгіш лазер: GaAs немесе CdS жасалған диодты лазер
• YAG лазері: иттрий алюминий гранатынан жасалған натрий лазері
• Оптикалық талшық: сирек жер элементі бар шыны талшықтан жасалған лазер

Кейбір зерттеушілер әртүрлі жасушаларда сынау үшін 40 Вт, 1000 нм толқын ұзындығы және 1 мм диаметрлі лазерді пайдаланады.

Іске қосылмаған ұяшықта КТ жүргізгенде, бетіндегі тесіктен басқа құрылымдық әсер жоқ екенін анықтауға болады. Бұл лазердің бағытталған және жоғары қуатты екенін және жылыту аймағының дәлдігін білдіреді. Сондықтан лазер - тестілеудің жақсы әдісі. Біз айнымалыны басқара аламыз және кіріс және шығыс энергиясын дәл есептей аламыз. Сонымен қатар, лазердің жылдам қыздыру және басқарылатын сияқты қыздыру және түйреу артықшылықтары бар. Лазердің келесі артықшылықтары бар:

• Ол термиялық қашуды тудыруы мүмкін және көрші ұяшықтарды қыздырмайды. Бұл термиялық байланыс өнімділігі үшін жақсы

• Ішкі тапшылықты ынталандыруы мүмкін

• Ол термиялық ағынды іске қосу үшін азырақ қуат пен жылуды қысқа мерзімде енгізе алады, бұл сынақты жақсы бақылауға алады.

Термит реакциясы:

Термит реакциясы - бұл жоғары температурада алюминийді металл оксидімен әрекеттесу үшін, ал алюминий алюминий оксидіне ауысады. Алюминий оксидінің түзілу энтальпиясы өте төмен болғандықтан (-1645кДж/моль), сондықтан ол көп жылу шығарады. Термит материалы жеткілікті қол жетімді және әртүрлі формула әртүрлі жылу мөлшерін тудыруы мүмкін. Сондықтан зерттеушілер термитпен 10Ah қапшықпен сынақтан бастайды.

Термит термиялық қашуды оңай іске қосуы мүмкін, бірақ термиялық кірісті басқару оңай емес. Зерттеушілер тығыздалған және жылуды шоғырландыруға қабілетті жылу реакторын жобалауға тырысуда.

Жоғары қуатты кварц шамы:

Теория: Ұяшықтың астына қуатты кварц шамын қойып, ұяшық пен шамды пластинамен бөліңіз. Энергияны өткізуге кепілдік беру үшін пластинаны тесікпен бұрғылау керек.

Сынақ термиялық қашуды іске қосу үшін өте жоғары қуат пен ұзақ уақытты қажет ететінін көрсетеді, ал термиялық диапазон біркелкі емес. Мұның себебі кварц жарығы бағытты жарық емес болуы мүмкін және тым көп жылу жоғалуы оның термиялық қашуын дәл тудыруы мүмкін емес. Сонымен қатар, энергияны енгізу нақты емес. Идеал термиялық қашу сынағы - іске қосу энергиясын бақылау және қосымша кіріс мәнін төмендету, сынақ нәтижесіне әсер етуді азайту. Сондықтан кварц шамы әзірге пайдалы емес деген қорытынды жасауға болады.

Қорытынды:

Жасушаның термиялық қашуын іске қосудың дәстүрлі әдісімен салыстырғанда (қыздыру, шамадан тыс зарядтау және ену сияқты) лазердің таралуы азырақ қыздыру аймағымен, аз кіріс энергиясымен және қысқа іске қосу уақытымен тиімдірек әдіс болып табылады. Бұл шектеулі аумақта жоғары тиімді энергияны енгізуге ықпал етеді. Бұл әдісті IEC енгізген. Көптеген елдер бұл әдісті ескереді деп күтуге болады. Дегенмен, бұл лазерлік құрылғыларға жоғары талапты арттырады. Ол үшін тиісті лазер көзі және радиацияға төзімді құрылғылар қажет. Қазіргі уақытта термиялық сынау үшін жағдайлар жеткіліксіз, бұл әдіс әлі де тексеруді қажет етеді.