Comment 'Thermal Runaway ' pourrait-il être contrôlable? （1）

Comment être ' Runaway ' contrôlable Thermal ?

Récemment, des accidents de combustion spontanés de nouveaux véhicules énergétiques se sont produits fréquemment, et les batteries au lithium ont fréquemment fait la une des journaux pour 'Runaway thermal '. Les données montrent qu'en 2021, le nombre de nouveaux véhicules énergétiques en Chine a atteint 7,84 millions et 3 000 accidents d'incendie se sont produits à l'échelle nationale.

Pour les véhicules électriques purs, l'anxiété et l'explosion du kilométrage de l'utilisateur causées par la batterie 'Runaway thermal ' ont toujours été l'accent à l'intérieur de l'industrie. L'efficacité du système de gestion thermique et les performances de la gestion thermique de la batterie affectent également directement le kilométrage de recharge et la sécurité des batteries.

Calculé en fonction de la propriété nationale des véhicules à moteur et des accidents de combustion spontanée, l'accident de combustion des véhicules à carburant est d'environ 2 à 4 par an de 10 000 unités, tandis que celui des nouveaux véhicules énergétiques est d'environ 0,9-1,2. Cependant, du point de vue du principe et du résultat de l'incendie entre les deux, la 'nocive ' de nouveaux véhicules énergétiques est encore plus élevée. Les véhicules électriques purs équipés de batteries au lithium libèrent la chaleur après le running thermique, provoquant un court-circuit qui mène à un incendie dans un court laps de temps, et le feu à l'intérieur de la batterie déclenchera une réaction en chaîne, entraînant un temps d'évasion très précipité pour les personnes à l'intérieur de la voiture. De plus, le feu des batteries au lithium est également plus dangereux. D'une part, la température du feu est élevée, donc une grande quantité d'eau est nécessaire pour se refroidir même après l'éteinte du feu; D'un autre côté, les batteries au lithium ont le danger de régnition après avoir été détruite.

Mécanisme de fuite thermique de batterie au lithium

La réaction chimique qui se produit dans le runnway thermique des batteries Li-ion est un processus complexe et continu, qui n'est pas atteint pendant la nuit, mais est effectué par étapes pendant l'ensemble du processus.

La cause du danger des batteries Li-ion est la fuite de la réaction exothermique à l'intérieur de la batterie, qui est généralement causée par:

(1) Surcharge : comportement de fonctionnement qui n'est pas conforme à la spécification. Par exemple, lorsque la batterie Li-ion est surchargée, le matériau d'électrode positif continue de subir une réaction de désintercalation au lithium, provoquant l'oxydation et la décomposition de l'électrolyte pour libérer beaucoup de chaleur, puis le risque de running thermique sera considérablement augmenté;

(2) Piercing : les batteries Li-ion produiront des dendrites de lithium à la surface de l'électrode négative pendant le cyclisme à long terme, dont certaines tomberont pour former 'Dead Lihium ', et l'autre continuera de croître et de percer le séparateur, résultant en un court-circuit de la batterie;

(3) haute température : les solvants d'électrolyte sont tous des solvants organiques inflammables et carboxylate, qui se décomposent et libèrent beaucoup de chaleur à haute température et à haute pression, ce qui entraînera une fuite thermique;

(4) Haute tension : la formation du film d'interface de phase d'électrolyte (SEI) solide est instable, et elle se décompose sous tension haute tension, libérant de la chaleur;

(5) Dommages par force externe : des problèmes tels que l'effondrement de la structure de la batterie, la déchirure du film SEI, les fuites d'électrolyte et le court-circuit interne peuvent se produire lorsqu'ils sont endommagés par des forces externes telles que les vibrations, l'extrusion, la collision et le feu.

On peut dire qu'en plus de la combustion spontanée de la batterie elle-même, des facteurs externes tels que la collision violente, l'extrusion et la pataugeoire peuvent également provoquer des court-circuits de composants internes qui entraînent une combustion spontanée. Il convient de noter que les réactions ci-dessus ne se déroulent pas indépendamment, et à un moment donné, plusieurs réactions sont susceptibles de se produire simultanément.