Termal kaçak, lityum-iyon bataryalarda meydana gelebilen kontrolsüz bir reaksiyondur. Belirli bir seviyenin üzerinde, batarya sıcaklığı kontrolsüz bir şekilde artar.
Termal kaçak süreci yüksek sıcaklıkla tetiklenebilir ve akü sıcaklığının kontrolsüz bir şekilde artacağı bir termal kaçak başlangıç sıcaklığı vardır.
Termal kaçak, lityum-iyon bataryalarda meydana gelebilen kontrolsüz bir reaksiyondur. Bataryanın hasar görmesi veya kısa devre bataryada ısı ve basınç oluşmasına neden olabilir. Bu belirli bir seviyeye ulaşırsa, daha fazla ısı ve basınç üreten kimyasal reaksiyonları tetikleyerek pozitif bir geri besleme döngüsüne neden olur. Termal kaçak bir aküden diğerine hızla yayılarak feci patlamalara ve yangına yol açabilir. Termal kaçağın yan ürünleri arasında büyük miktarlarda yanıcı hidrojen ve diğer zehirli floroorganik gazlar bulunabilir.
Termal kaçağın olası tetikleyicileri arasında akünün aşırı şarj edilmesi, akünün aşırı ısınması veya yüksek sıcaklıklara maruz kalması, aşırı yüksek deşarj oranı, kısa devre veya delinme gibi hasarlar yer alır.
Bu faktörlerden herhangi biri akünün yüksek enerjili malzemelerinin ve organik bileşenlerinin dengesini bozarak kendi ısılarını üretmelerine neden olabilir. Bu ısı yeterince hızlı dağılmazsa, batarya sıcaklığı artmaya devam edecek ve bu da ısı yayma sürecini hızlandıracaktır.
Termal kaçak akünün voltajını, sıcaklığını ve basınç seviyelerini etkiler. Termal kaçaktan hemen önce, elektrotların delaminasyonu nedeniyle akü voltajı düşer. Ekzotermik kimyasal reaksiyonlar sıcaklığın yükselmesine neden olurken, kimyasal reaksiyonlardan kaynaklanan gaz oluşumu elektrolit buharlaşmasıyla birleşerek akü içi basıncın artmasına neden olur.
Bir termal kaçağı düzgün bir şekilde yönetmek için belirli güvenlik önlemlerinin alınması şarttır. Bu önlemler ilk etapta termal kaçağı önlemeyi ve ardından bu tür bir olayla ilişkili olumsuz etkiyi azaltmayı ve güvenlik endişelerini gidermeyi amaçlamaktadır.
Önleyici güvenlik tedbirlerinden bazıları sağlam bir akü kutusu, etkili bir soğutma sistemi ve koruyucu tasarım ve kontrol özelliklerini içerir. Akünün termal kararlılığını artırmak ve ilk etapta tutuşmasını önlemek için elektrolit veya ayırıcıda alev geciktirici katkı maddeleri kullanılabilir.
Önleyici güvenlik tedbirlerinin başarısız olması halinde, ikinci savunma hattı termal kaçaktan kaynaklanan hasarı durdurmayı veya azaltmayı amaçlayan arıza emniyet tedbirlerini içerir. Bu önlemlerden biri separatörün kapatılmasıdır. Jel polimer separatör kullanmanın bir avantajı da termal sigorta görevi görmesidir. Akünün sıcaklığı termal kaçak eşiğine ulaşmadan çok önce separatör eriyecek ve yapısı bozulacaktır. Bu da lityum iyonlarının taşınmasını durdurarak pil hücresini etkin bir şekilde kapatır. Tek sorun, separatörün çökmesinin zaman almasıdır, bu nedenle separatörün kapanması tüm kimyasal reaksiyonları tamamen durdurmaz ve sıcaklık yükselmeye devam edebilir - ve termal kaçak devam edebilir.
Bu noktada, yanıcı gazlar bataryanın içinde birikerek basıncı ve sıcaklığı daha da artıracaktır. Termal kaçak artık durdurulamaz ve bu nedenle etkiyi sınırlandıracak güvenlik önlemleri devreye girer. Bir havalandırma mekanizması bu gazları kontrolsüz bir patlama yerine kontrollü bir şekilde serbest bırakacaktır. Ayrıca kısa devre veya akü kopması riskini azaltmak için aküdeki ısı ve basıncı da serbest bırakacaktır.
OE , OE Lion ürün yelpazemizde lityum-iyon akü güvenliği için bir dizi çözüm sunmaktadır. Bu serideki havalandırma mekanizmalarına bir örnek PRO-LP patlama diskidir. Bu ters etkili disk, batarya muhafazalarıyla ilişkili düşük basınçlarda doğru bir şekilde patlayacak şekilde tasarlanmıştır. Diskin çevresi çentiklidir, bu nedenle basınç kritik bir noktaya yükselirse, disk anında basınç tahliyesi sağlamak için çentikten kırılacaktır. Ayrıca PRO-LP'nin düşük profilli, yüksek bütünlüklü tasarımı, çıkıntıyla ilgili spesifikasyonları karşılar ve li-ion pilin kaçak yayılma riskini azaltmak için hızlı havalandırma (yaklaşık 4 milisaniye) için anında ve tam açılma sağlar.
Daha da düşük profilli alternatif bir çözüm ise Düz Kompozit Disktir. Çıkıntı minimum düzeydedir ve ileri etkili kompozit disk, tasarım bütünlüğünden ödün vermeden ultra düşük basınçlarda doğru bir şekilde patlayacaktır.
Son olarak, ek havalandırma alanına ihtiyaç duyulan daha büyük batarya uygulamaları (yani şebeke ölçeğinde) için MV patlama menfezleri serimiz, gereksinimlerinize uyacak şekilde özel boyutlarda, şekillerde ve basınçlarda mevcut olma esnekliği ile düşük profilli havalandırma sunar. Bu havalandırma deliklerinin birçoğu çerçeve gerektirmez, bu nedenle aşırı basınçla ilişkili riskleri azaltırken toplam maliyeti düşürür. Havalandırma tasarımı ayrıca gelişmiş güvenilirlik ve performansı destekler.
OsecoElfab'ın OE Lion™ markası, lityum-iyon bataryalar için bir dizi uzman kopma diski sunmaktadır. Yüksek teknolojili çözümler, lityum iyon bataryaların elektrikli ve hibrit araçlarda çalıştığı benzersiz ve genellikle zorlu ortamların üstesinden gelmek için tamamen özelleştirilebilir. Kopma diskleri hızlı, güvenilir ve doğru acil durum basınç tahliyesi sunar. Sürekli basınç dengelemesi için her diske bir havalandırma membranı ekleme seçeneği vardır. Bu iki basınç güvenliği özelliğinin tek bir cihazda birleştirilmesi, batarya üreticilerinin ve entegratörlerin daha güvenli, daha basit ve daha uygun maliyetli li-ion bataryalar tasarlamasını sağlar.
Lityum-iyon pil güvenliği, tasarımı veya performansından bir daha asla ödün vermeyin - uzman eki̇bi̇mi̇zle bugün i̇leti̇şi̇me geçi̇n.