Latar mburi

Panyebaran termal modul ngalami tahapan ing ngisor iki: Akumulasi panas sawise penyalahgunaan termal sel, runaway termal sel lan banjur modul runaway termal. Thermal runaway saka sel siji ora pengaruh; Nanging, nalika panas nyebar menyang sel liyane, panyebaran bakal nimbulaké efek domino, anjog menyang runaway termal saka kabèh modul, ngeculake energi massive. Gambar 1nuduhakes asil saka test runaway termal. Modul kasebut murub amarga panyebaran sing ora bisa ditolak.

Konduktivitas panas ing njero sel bakal beda-beda miturut arah sing beda. Koefisien konduktivitas panas bakal luwih dhuwur ing arah kasebutsejajarkanthi inti gulungan sel; nalika arah sing vertikal kanggo inti muter wis konduktivitas ngisor. Mulane panyebaran termal saka sisih menyang sisih antarane sel luwih cepet tinimbang liwat tab menyang sel. Mula panyebaran bisa dideleng minangka panyebaran siji-dimensi. Amarga modul baterei dirancang kanggo kapadhetan energi sing luwih dhuwur, spasi ing antarane sel saya cilik, sing bakal nambah panyebaran termal. Mulane, suppressing utawa mblokir panyebaran panas ing modul bakal dianggep minangkaefekcara kanggo ngurangi bebaya. 

Cara kanggo nyuda runaway termal ing modul

Kita bisa nyegah pelarian termal kanthi aktif utawa pasif.

Aktif nyuda

Penindasan panyebaran termal aktif biasane adhedhasar sistem manajemen termal, kayata:

1) Setel pipa pendingin ing sisih ngisor utawa sisih njero modul, lan isi karo cairan pendingin. Aliran cairan pendingin kanthi efektif bisa nyuda panyebaran.

2) Nggawe pipa kepunahan geni ing ndhuwur modul. Yen ana runaway termal, gas suhu dhuwur sing dibebasake saka baterei bakal micu pipa kanggo nyemprotake extinguishant kanggo nyegah panyebaran.

Nanging, manajemen termal mbutuhake komponen tambahan, nyebabake biaya sing luwih dhuwur lan kapadhetan energi sing luwih murah. Ana uga kemungkinan sistem manajemen ora bisa ditrapake.

Penindasan pasif

Penindasan pasif dianggo kanthi ngalangi propagasi liwat materi adiabatik ing antarane sel-sel pelarian termal lan sel normal.

Biasane, materi kasebut kudu ana ing:

1. Konduktivitas termal sing kurang. Iki kanggo nyuda kacepetan panyebaran panas.
2. Resistance suhu dhuwur. Materi ngirim ora mutusake masalah ing suhu dhuwur lan ilang kemampuan saka resistance termal.
3. Kapadhetan kurang. Iki kanggo nyuda pengaruh volume-energi lan tingkat massa-energi.

Bahan sing cocog bisa uga ngalangi panyebaran panas lan uga nyerep panas.

Analisis ing materi

• Airgel

Airgel dijenengi minangka "bahan insulasi panas paling entheng". Iki ditindakake kanthi apik ing insulasi panas lan bobot entheng. Kang digunakake digunakake ing modul baterei kanggo pangayoman panyebaran termal. Ana macem-macem jinis aerogel, kayata aerogel silikon dioksida, aerogel, aerogel serat kaca lan serat sing wis dioksidasi. Lapisan insulasi panas aerogel saka macem-macem bahan duwe macem-macem pengaruh ing pelarian termal. Iki amarga macem-macem koefisien konduktivitas termal, sing ana hubungane karo struktur mikro. Gambar 2 nuduhake penampilan SEM saka materi sing beda sadurunge lan sawise diobong.

Riset nuduhake yen sanajan insulasi panas serat luwih murah, kinerja panyebaran panas luwih elek tinimbang bahan aerogel. Antarane macem-macem bahan aerogel, aergel serat pra-oksidasi nindakake paling apik, amarga njaga struktur sawise diobong. Airgel serat keramik uga nindakake kanthi apik ing insulasi panas.

• Materi owah-owahan fase

Materi pangowahan fase uga akeh digunakake kanggo nyegah panyebaran runaway termal amarga nyimpen panas. Lilin minangka PCM umum, kanthi suhu owah-owahan fase stabil. Sajrone termalmlayu, panas dirilis massively. Mulane PCM kudu dhuwurkinerjasaka nyerep panas. Nanging, lilin nduweni konduktivitas panas sing sithik, sing bakal nyebabake nyerep panas. Kanggo ningkataké kinerja, peneliti nyoba kanggo gabungke lilin karo bahan liyane, kayata nambah partikel logam, nggunakake umpluk logam kanggo mbukak PCM, nambah.grafit, tabung nano karbon utawa grafit sing ditambahi, lan liya-liyane. Grafit sing ditambahi uga bisa nyegah nyala sing disebabake dening pelarian termal.

Polimer hidrofilik uga minangka PCM kanggo nyegah landasan pacu termal. Bahan polimer hidrofilik umum yaiku: silikon dioksida koloid, larutan kalsium klorida jenuh,Tetraetil fosfat, tetrafenil hidrogen fosfat, sodium polyacrylate, lsp.

•  Bahan hibrida

Thermal runaway ora bisa ditahan yen kita mung gumantung ing aerogel. Kanggo suksesngisolasipanas, kita kudu gabungke airgel karo PCM.

Saliyane materi hibrida, kita uga bisa mbangun materi multi-lapisan kanthi macem-macem koefisien konduktivitas termal ing arah sing beda-beda. Kita bisa nggunakake bahan konduktivitas termal dhuwur kanggo nindakake panas metu saka modul, lan sijine materi insulasi panas antarane sel kanggo matesi panyebaran termal.

Kesimpulan

Kanggo ngontrol panyebaran runaway termal minangka subyek sing rumit. Sawetara manufaktur nggawe sawetara solusi kanggo nyuda panyebaran panas, nanging isih golek sing anyar, supaya bisa nyuda biaya lan pengaruhe marang kapadhetan energi. Kita isih fokus ing riset paling anyar. Ora ana“bahan super” sing babar blas bisa mblokir runaway termal. Perlu akeh eksperimen kanggo entuk solusi sing paling apik.