Thermal runaway in Li-ion batterijen voorkomen: bewezen strategieën

Lithium-ion batterijen zijn overal, van elektrische voertuigen tot uw telefoon, maar het elektronica-component kan op grote schaal falen. Feitelijk blijft de batterij een beetje een mysterie.

"We zitten nog in een leerproces," zei Roeland Bisschop, projectmanager bij RISE Research Institutes of Sweden , in een live presentatie Tech Briefs presentatie deze maand. "Er zijn nog veel dingen die we niet begrijpen over lithium-ion batterijen."

In samenwerking met industrie, academie en de publieke sector test RISE Research de grenzen van technologieën, inclusief batterijen.

Wanneer u de veilige bedrijfsvoorwaarden van een cel overschrijdt, kunt u eindigen met een thermal runaway, een gebeurtenis gekenmerkt door steeds hogere temperaturen.

Als druk opbouwt in de batterijcel, kan de hitte leiden tot een scheuring in de batterijbehuizing, wat brandbare, giftige gassen vrijmaakt die wel of niet ontbranden.

Om dit soort explosieve risico's te verminderen, moet testen worden uitgevoerd om te verzekeren dat deze batterijen veilig zijn in het geval van thermal runaway, aldus Bisschop, en simulatie kan de gaten vullen waar testen niet mogelijk is.

In een live Tech Briefs presentatie getiteld "Reducing Battery Thermal Runaway Risks Through Testing and Simulation", stelde een lezer de vraag:

"Hoe zorgt u ervoor dat runaway beperkt blijft tot zoveel mogelijk cellen en niet verder gaat dan de module?"

Lees Bisschop's bewerkte antwoord hieronder.

Roeland Bisschop, Projectmanager, RISE: Ik denk dat het zal afhangen van de combinatie van zowel testen als het uitvoeren van simulaties, om een begrip te hebben van de kenmerken van uw specifieke batterijcel die u gebruikt en de uitdagingen waarmee u te maken heeft en of het kan falen. Ongeacht, u zou uw systemen moeten ontwerpen met de verwachting dat een van uw cellen op een gegeven moment in de tijd kan falen.

Wat specifics betreft: Men kan kijken naar afstand tussen de cellen, het aanbrengen van enkele warmte-afvoerders in uw batterijmodules, of tussen de cellen, of het hebben van noodkoelsystemen. In onze specifieke tests keken we naar het injecteren van brandblusmiddelen direct in een batterijpakket, en op die manier konden we het risico op thermal runaway propagatie verminderen, maar dat is een soort laatste-reddingsmiddel.

Hoe bent u omgegaan met thermal runaway risico's? Deel uw vragen en opmerkingen hieronder.