Wat is Thermische besjerming?
Thermische besjerming is wie ‘n lithium-ion cel vaan ‘t houdt vaan vuur te vange. Elke 18650 die je oets heet gebruuk, heet mierdere veiligheidsapparate in die kleine topcap-PTC, CID, ventief sjief, de werke. Ze zien dao umdet lithium{{5}onchemie chemie ‘n ton energie in ‘n klein ruimte opslaon, en dee energie zal ‘n weeg vinde es get intern verkierd geit.
Ich bin lang genóg in deze industrie gewees um te herinnere toen “thermische gang” gein termijn waor. Toen kaom de Dell laptop zich in 2006. Sony trok miljoene celle. Plotseling wilde ederein wete wat gebäört es ‘n lithium-ioncel fale, en wat nog belangrieke is, wie ‘t te stoppe.
Thermale Runaway vs. Oververhitting
Luuj mixe deze al de tied. Euververhitting is es ‘n cel heit weurt vaan externe oorzake-. Verwijder de wermtebron en de cel keult op. Probleem opgelos.
Thermische wege is ‘n gans anders beest. Get fale in de cel- is missjien de separator gepunkteerd, mesjiens ‘n productiedefect creëert ‘n zachte korte- en de cel begint zien eige wermte te generere. Dat wermte versnelt de chemiese aafbraok, waat mie wermte genereert, waat ‘t breakdown nog versnelt. ‘t Is ‘n feedbacklus. Tege de tied dat je merk, is ‘t al te laat um te stoppe.
De cel eindigt oeteindelek heit gaas en vlamme, soms gewelddadig. In ‘n batterijpak kin ein cel dee in de weg geit, zien bure koke en ‘n kettingreaksie opstelle. Dit is de reie boerum thermische besjerming besteit.
De besjerming vaan de besjerming
Krack ‘n cilindrische cel ope en kiek nao de bovenkap. D’r zal versjèllende apparate zien gestapeld, eder ontworpe um probleme in versjèllende stadia te vange.
PTC
De PTC (positieve temperatuurcoëffisjent) is uw ierste regel. ‘t Is in feite ‘n polymeer wafer mèt geleidende deilkes. Normale temperature, liege weerstand, stroump prima. Krieg ‘t bove 80 graod of zoe en de polymeerzwelle, de deilkes sjeie, weerstand geit door ‘t daak. De huidige druppels tot bijna niks.
Wat ik leuk vind vaan PTC’s is dat ze reset. Koel de cel neer, ‘t werkt weer. Goed veur ‘t vange vaan externe shorts die snel helder zien.
Wat ich neet leuk vind, is wie ze zich gedrage in serie snaore. Veer lierde dit de meujeleke meneer tijdens ‘t packteste ‘n paar jaor terug. De PTC vaan ein cel struisde, maar mèt ‘n 48V-snaor daoachter, de spanning ging euver. De besjerming die geweldig werkt op celniveau is neet altied op ‘t pakniveau.
Sjeijder-shutdown
De separator is dat dunne membraan dien electrode oet elkaar hawwe en lithiumione doorlaot. In ‘n shutdown-sparator verzach ‘t materiaal umtrint 130 graod en de poriën afdichte op. Gein ion transport, gein elektrochemische reaksie, gein stroum.
De multilaog ontwerpe-EP- binnenlaog, PP-out-laog- geve u ‘n extra marge. De PE sloot de ionstroming oet terwijl de PP alles mechanisch ‘n bietje langer gesjeie houw. Koch us missjien 10-15 extra sekonde in mishandelteste veurdat interne shorts oontwikkelde.
Ein ding um te herinnere: separators komme neet teruk. Es ‘n cel heit genóg is um ‘t op te zette, weurt dee cel klaor. Vervang ‘t.
CID
‘t huidige oonderbrekingsapparaat reageert op druk, neet temperatuur. Es de dinger binne beginne te ontbinde, generere ze gaas. De CID is twie dunne sjievens spot-} gelas dee pop oet elkaar weert gelas es de interne druk hoeg genóg {nouwer 1 MPa ongeveer 1 MPa weert, aafhankelek vaan ‘t ontwerp.
Dit is ‘n permanente ontkoppeling. Tege de tied dat ‘n cel zoe väöl gaas genereert, is ‘t al beschadig. Je wilt ‘t oet ‘t circuit.
Ven
Lètste ressort. Es de druk door de CID-activatie blijf bouwe, breek de ventilatieschijf en laot de gaas oetkomme. De sjtukkes die oetkaome is brandbare en giftig, mer gecontroleerde ontluchting kloppe ‘n ongecontroleerde breuk. Veer höbbe allemaol de video’s vaan de celle gezeen es brandvreugers{- dat is waat gebäört zónder de juiste ontluchting.
De BMS Laag
Cel--niveau besjerming hanteert snelle mislukkinge. ‘t Batterijbeheersysteem hanteert alles wat ander- monitort paktemperature, de gasting vaan de laojingssnelheije es de dinger opwarme, en ‘t losmake vaan contactere es sensorlezinge oet ‘t bereik goon.
De twie systeme völle mekaar aon. BMS vangt de langzame-plattende probleme die good thermisch beheer kinne veurkoume. Celle{3} niveau-apparate vange de snelle interne mislukkinge die oppervlaktesensore neet in tied kinne detectere.
Chemie maak ‘n versjèl
Neet alle lithium-ion weurt geliek gemaakt es ‘t um thermische stabiliteit geit. Uw kobalt- gebaseerde chemie{{3}LCO, NMC- groete energiedichtheid inpak, maar ze zien thermisch aanraak. De kobalt{{6}oxygeen binding breek oet bij verheugde temperature en laot zuurstof los dee de reaksie voedt.
LFP is mie vergevingsgezind. De iezer{1}fosfaatstructuur houdt beter same oonder thermische stress. Je heet mie hoofruimte tusse de normale werking en de gevaarzone. ‘t Zelfde besjermingsapparate, maar ze wèrke neet zoe dichtbie ‘t rand.
Dit is ‘n groet deil vaan wiezoe LFP ‘t heet euvergenomme bij ‘t hantere vaan materiële hantering. Forktieve leve harde leveën- snel oplaad, temperatuurwaaie, af en touw misbruuk. Je wilt ‘n chemie die ‘t kin numme. Alle Polinov Packs zien veur precies deze reie gebouwd mèt LFP-celle.
