बिजली बैटरी की सुरक्षा समस्या को "थर्मल भगोड़ा" के रूप में अभिव्यक्त किया जाता है, यानी, एक निश्चित तापमान तक पहुंचने के बाद, यह बेकाबू हो जाता है, तापमान रैखिक रूप से बढ़ जाता है, और फिर यह जलता है और फट जाता है। ओवरहीटिंग, ओवरचार्जिंग, आंतरिक शॉर्ट सर्किट, टकराव, आदि कई प्रमुख कारक हैं जो पावर बैटरी के थर्मल भगोड़ा का कारण बनते हैं।
(1) ओवरहीटिंग थर्मल भगोड़ा से चलाता है
पावर बैटरी के ओवरहीटिंग का कारण अनुचित बैटरी चयन और थर्मल डिजाइन या बाहरी शॉर्ट सर्किट के कारण बैटरी का तापमान बढ़ने, केबल कनेक्टर के ढीला पड़ने आदि से आता है, जिसे बैटरी डिजाइन और बैटरी प्रबंधन के दो पहलुओं से हल किया जाना चाहिए।
बैटरी सामग्री डिजाइन के नजरिए से, थर्मल भगोड़ा को रोकने और थर्मल भगोड़ा की प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करने के लिए सामग्री विकसित की जा सकती है; बैटरी प्रबंधन के नजरिए से, विभिन्न सुरक्षा स्तरों को परिभाषित करने के लिए विभिन्न तापमान पर्वतमाला की भविष्यवाणी की जा सकती है, ताकि पदानुक्रमित अलार्म का प्रदर्शन किया जा सके।
(2) ओवरचार्ज थर्मल भगोड़ा ट्रिगर
इस साल की शुद्ध इलेक्ट्रिक बस आग की घटना "थर्मल भगोड़ा ओवरचार्ज से शुरू" के कारण हुई थी । विशेष रूप से, बैटरी प्रबंधन प्रणाली में ही ओवरचार्ज सर्किट के सुरक्षा कार्य का अभाव था, जिसके कारण बैटरी के बीएमएस नियंत्रण से बाहर हो गए लेकिन अभी भी चार्ज किया जा रहा है ।
इस प्रकार के ओवरचार्जिंग के लिए, समाधान चार्जर की गलती को पहले ढूंढना है, जिसे चार्जर की पूर्ण अतिरेक से हल किया जा सकता है; दूसरे, बैटरी प्रबंधन अनुचित है, उदाहरण के लिए, प्रत्येक बैटरी के वोल्टेज की निगरानी नहीं की जाती है।
यह देखने लायक है कि बैटरी उम्र के रूप में, बैटरी के बीच स्थिरता बदतर और बदतर हो जाएगी, और इस समय ओवरचार्ज होने की संभावना अधिक है। इसके लिए बैटरी पैक स्थिरता बनाए रखने के लिए पूरे बैटरी पैक को संतुलित करने की आवश्यकता होती है।
उदाहरण के लिए, एक श्रृंखला से जुड़े बैटरी पैक जो मोनोमर स्थिरता समस्या को हल करने के बाद "पहले समानांतर और फिर श्रृंखला में" की सबसे आम बैटरी पैक संयोजन विधि को अपनाता है, सबसे अच्छा मामला सबसे छोटी क्षमता मोनोमर के समान क्षमता है। इस स्थिरता के साथ, क्षमता बढ़ी है, और साथ ही यह ओवरचार्जिंग को रोक सकता है।
स्थिरता प्राप्त करने के लिए, प्रत्येक कोशिका की क्षमता का अनुमान लगाने का एक तरीका होना चाहिए। आउयांग मिंगगाओ ने सुझाव दिया कि चार्जिंग वक्र्स की समानता के आधार पर पूरे बैटरी पैक की स्थिति का अनुमान लगाया जा सकता है ।
दूसरे शब्दों में, जब तक एकल कोशिकाओं में से एक के चार्जिंग वक्र को जाना जाता है, तब तक अन्य वक्र ों को इसके समान होना चाहिए। वक्र परिवर्तन के बाद, वे लगभग मेल कर सकते हैं, और वक्र परिवर्तन के दौरान इन मतभेदों की गणना करना आसान है। एक मोनोमर के अनुसार, अन्य मोनोमर की गणना की जा सकती है। इस विधि के साथ, उपर्युक्त स्थिरता संतुलन किया जा सकता है। बेशक, इस एल्गोरिदम में बहुत लंबा समय लगता है और इसे सरल बनाने की आवश्यकता है।
(3) आंतरिक शॉर्ट सर्किट थर्मल भगोड़ा चलाता है
बैटरी विस्फोट के कारण बोइंग ७८७ यात्री विमान में आग लग गई । दुर्घटना के कारणों की तलाश करने पर पता चला कि इलेक्ट्रोड और डायाफ्राम पर धातु की वस्तुएं थीं, जिसकी वजह से इंटरनल शॉर्ट सर्किट हुआ। हालांकि विशेषज्ञ 100% पुष्टि नहीं कर सकते हैं कि थर्मल भगोड़ा आंतरिक शॉर्ट सर्किट से शुरू होता है, यह सबसे संभावित कारण है क्योंकि कोई अन्य कारण नहीं है, और आंतरिक शॉर्ट सर्किट "उभर" नहीं सकता है।
बैटरी विनिर्माण अशुद्धियों, धातु कणों, विस्तार और चार्ज और निर्वहन, लिथियम विकास, आदि के संकुचन सभी आंतरिक शॉर्ट सर्किट का कारण हो सकता है । इस तरह का आंतरिक शॉर्ट सर्किट धीरे-धीरे होता है, बहुत लंबे समय तक, और यह पता नहीं है कि यह कब थर्मल रूप से नियंत्रण से बाहर होगा। यदि परीक्षण किया जाता है, तो सत्यापन दोहराया नहीं जा सकता है। वर्तमान में, दुनिया भर के विशेषज्ञों को एक ऐसी प्रक्रिया नहीं मिली है जो अशुद्धियों के कारण होने वाले आंतरिक शॉर्ट सर्किट को दोहरा सकती है, और वे सभी अध्ययन के अधीन हैं।
आंतरिक शॉर्ट सर्किट की समस्या को हल करने के लिए, हमें पहले अच्छी उत्पाद गुणवत्ता के साथ एक बैटरी निर्माता ढूंढना होगा, बैटरी और बैटरी सेल क्षमता का चयन करना होगा; दूसरे, आंतरिक शॉर्ट सर्किट की सुरक्षा भविष्यवाणी करें, और थर्मल भगोड़ा होने से पहले आंतरिक शॉर्ट सर्किट के साथ मोनोमर ढूंढें।
इसका मतलब यह है कि मोनोमर के विशिष्ट मापदंडों को पाया जाना चाहिए, और स्थिरता पहले शुरू की जा सकती है। बैटरी असंगत है, और आंतरिक प्रतिरोध भी असंगत है। जब तक आप बीच में भिन्नता के साथ मोनोमर पाते हैं, आप इसे अलग कर सकते हैं।
विशेष रूप से, एक सामान्य बैटरी के समकक्ष सर्किट और माइक्रो-शॉर्ट सर्किट के समकक्ष सर्किट, समीकरण का रूप वास्तव में एक ही है, सिवाय इसके कि सामान्य कोशिका और माइक्रो-शॉर्ट सर्किट के साथ सेल के पैरामीटर बदल गए हैं। आप इन मापदंडों का अध्ययन कर सकते हैं और आंतरिक शॉर्ट-सर्किट परिवर्तनों में उनकी कुछ विशेषताओं को देख सकते हैं।
विशेषताओं में से एक आंतरिक शॉर्ट-सर्किट मोनोमर का संभावित अंतर है, जो अन्य मोनोमर के साथ अपने आंतरिक प्रतिरोध की तुलना करता है। आउयांग मिंगगाओ ने प्रस्ताव रखा कि अनुसंधान और विकास कर्मियों को मोनोमर की पहचान करने के लिए मॉडलों का उपयोग करना चाहिए । प्रत्येक कोशिका के वोल्टेज और वर्तमान को मापने के बाद, इन डेटा का उपयोग करके और मॉडल के संयोजन, प्रत्येक कोशिका के आंतरिक प्रतिरोध का अनुमान लगाया जा सकता है। मोनोमर के सभी मापदंडों का अनुमान लगाने के बाद, मापदंडों के परिवर्तनों के अनुसार, यह आंका जा सकता है कि स्थिरता में काफी बदलाव आया है या नहीं।
4) मैकेनिकल ट्रिगर थर्मल भगोड़ा
टकराव थर्मल भगोड़ा के लिए एक विशिष्ट यांत्रिक ट्रिगर है। टेस्ला के बार-बार आग लगने की वजह है। आउयांग मिंगगाओ ने खुलासा किया कि त्सिंआ विश्वविद्यालय और एमआईटी ने अमेरिका में टेस्ला की टक्कर का विश्लेषण करने के लिए एक साथ काम किया है । यदि प्रयोगशाला में टकराव सिमुलेशन किया जाता है, तो निकटतम चीज एक्यूपंक्चर है।
टक्कर से शुरू थर्मल भगोड़ा को हल करने का तरीका बैटरी के सुरक्षा संरक्षण डिजाइन का एक अच्छा काम करना है। इसके लिए आरएंडडी कर्मियों को पहले थर्मल भगोड़ा की प्रक्रिया को समझने की जरूरत है ।
आम तौर पर, थर्मल भगोड़ा होने के बाद, यह नीचे फैल जाएगा। उदाहरण के लिए, पहली तिमाही में गर्मी नियंत्रण से बाहर होने के बाद, गर्मी हस्तांतरण होगा और फैलना शुरू हो जाएगा, और फिर पूरा समूह पटाखों की तरह एक-एक करके पालन करेगा। इस तरह के प्रचार-प्रसार के लिए एक मॉडल स्थापित किया जा सकता है, जिसमें मध्यवर्ती तापमान वृद्धि दर, रासायनिक ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा का गर्मी उत्पादन और हीट ट्रांसफर संवहन शामिल है । पूरे थर्मोइलेक्ट्रिक कपलिंग मॉडल का उपयोग कैलोरीमीटर के साथ संबंधित मात्रात्मक विश्लेषण के लिए किया जा सकता है।
प्रचार मॉडल के साथ, अनुसंधान और विकास कर्मियों को कैसे ब्लॉक और दबाने के लिए डिजाइन कर सकते हैं, जो गर्मी इन्सुलेशन की आवश्यकता है । हालांकि, गर्मी-इन्सुलेट परत जोड़ना आसान नहीं है। एक तरफ, मात्रा गाढ़ा है, और दूसरी ओर, गर्मी इन्सुलेट परत और ठंडा विरोधाभासी हैं। ये सभी मुद्दे हैं जिन्हें हल करने की जरूरत है ।
संक्षेप में, थर्मल भगोड़ा विस्तार और दमन के संदर्भ में, अनुसंधान और विकास कर्मियों को दो पहलुओं से शुरू करना चाहिए: सुरक्षा संरक्षण डिजाइन और बैटरी प्रबंधन ।