Latar

Rambatan termal tina modul ngalaman tahap-tahap di handap ieu: Akumulasi panas saatos panyalahgunaan termal sél, runaway termal sél teras modul runaway termal. Thermal runaway ti sél tunggal teu boga pangaruh; kumaha oge, nalika panas sumebar ka sél séjén, rambatan bakal ngabalukarkeun éfék domino, ngarah ka runaway termal sakabeh modul, ngaleupaskeun énergi masif. Gambar 1nempokeuns hasil tés runaway termal. Modul ieu hurung alatan rambatan irresistible.

Konduktivitas panas jero sél bakal béda nurutkeun arah béda. Koéfisién konduktivitas panas bakal leuwih luhur dina arahsajajarkalawan inti roll sél; sedengkeun arah anu nangtung pikeun inti roll boga konduktivitas handap. Ku alatan éta, panyebaran termal ti sisi ka sisi antara sél leuwih gancang batan ngaliwatan tab ka sél. Ku alatan éta, rambatan bisa ditempo salaku rambatan hiji diménsi. Kusabab modul batré dirancang pikeun kapadetan énergi anu langkung luhur, rohangan antara sél beuki leutik, anu bakal ngaburukkeun rambatan termal. Ku alatan éta, suppressing atawa blocking sumebarna panas dina modul bakal dianggap salaku hijipangaruhIve cara pikeun ngurangan bahya. 

Cara pikeun ngurangan runaway termal dina modul a

Urang tiasa nahan runaway termal sacara aktip atanapi pasif.

Aktip nyerep

Suprési panyebaran termal aktip biasana dumasar kana sistem manajemén termal, sapertos:

1) Setel pipa cooling di handap atawa sisi jero modul a, sarta eusian ku cairan cooling. Aliran cairan pendingin sacara efektif tiasa ngirangan rambatan.

2) Nyetél pipa punah seuneu dina luhureun modul a. Nalika aya runaway termal, gas suhu luhur dileupaskeun tina batré bakal memicu pipa pikeun menyemprot kaluar extinguishant pikeun ngurangan rambatan.

Tapi, hiji manajemén termal merlukeun komponén tambahan, ngakibatkeun ongkos luhur jeung dénsitas énergi handap. Aya ogé kamungkinan yén sistem manajemen teu tiasa dianggo.

Suprési pasip

Suprési pasif jalan ku cara ngahalangan rambatan ngaliwatan bahan adiabatik antara sél runaway termal jeung sél normal.

Biasana bahan kedah aya dina:

1. konduktivitas termal low. Ieu pikeun nurunkeun laju panyebaran panas.
2. résistansi suhu luhur. Bahanna henteu kedah ngabéréskeun dina suhu anu luhur sareng kaleungitan kamampuan résistansi termal.
3. dénsitas low. Ieu pikeun nurunkeun pangaruh laju volume-énergi jeung laju massa-énergi.

Samentara éta, bahan idéal tiasa ngahalangan panyebaran panas ogé nyerep panas.

Analisis bahan

• Airgel

Airgel dingaranan salaku "bahan insulasi panas lightest". Hal ieu ogé dipigawé dina insulasi panas sarta beuratna lampu. Hal ieu loba dipaké dina modul batré pikeun panangtayungan rambatan termal. Aya seueur jinis aerogel, sapertos aerogel silikon dioksida, aerogel, aerogel serat gelas sareng serat pra-oksidasi. Lapisan insulasi panas aerogel tina bahan anu béda-béda gaduh rupa-rupa dampak dina pelarian termal. Ieu alatan rupa-rupa koefisien konduktivitas termal, nu kacida patalina jeung struktur mikro na. Gambar 2 nembongkeun SEM penampilan bahan béda saméméh jeung sanggeus kaduruk.

Panaliti nunjukkeun yén sanaos insulasi panas serat langkung handap hargana, kinerja ngahalangan panyebaran panas langkung parah tibatan bahan airgel. Diantara rupa-rupa bahan aerogel, aérgel serat pra-oksidasi ngalakukeun anu pangsaéna, sabab ngajaga struktur saatos kaduruk. Airgel serat keramik ogé ngalaksanakeun saé dina insulasi panas.

• Bahan robah fase

Bahan robah fase ogé loba dipaké pikeun suppressing rambatan runaway termal alatan nyimpen panas na. Lilin mangrupakeun PCM umum, kalawan suhu robah fase stabil. Salila termalkabur, panas dileupaskeun sacara ageung. Kituna PCM kudu luhurkinerjatina nyerep panas. Sanajan kitu, lilin boga konduktivitas panas low, nu bakal mangaruhan nyerep panas. Pikeun ngamajukeun kinerja na, peneliti nyoba ngagabungkeun lilin jeung bahan séjén, kawas nambahkeun partikel logam, make busa logam pikeun muka PCM, tambahkeun.grafit, karbon nano tube atawa grafit dimekarkeun, jsb grafit dimekarkeun ogé bisa nahan seuneu disababkeun ku runaway termal.

polimér hidrofilik ogé jenis PCM pikeun restraining landasan termal. Bahan polimér hidrofilik umum nyaéta: silikon dioksida koloid, larutan kalsium klorida jenuh,Tétraétil fosfat, tetrafényl hidrogén fosfat, sodium polyacrylate, jsb.

•  Bahan hibrida

Thermal runaway teu bisa kaampeuh lamun urang ngan ngandelkeun aerogel. Pikeun suksésinsulasipanas, urang kudu ngagabungkeun airgel kalawan PCM.

Di sagigireun bahan hibrid, urang ogé bisa ngawangun bahan multi-lapisan jeung sagala rupa koefisien konduktivitas termal dina arah béda. Urang tiasa nganggo bahan konduktivitas termal anu luhur pikeun ngalaksanakeun panas kaluar tina modul, sareng nempatkeun bahan insulasi panas antara sél pikeun ngawatesan rambatan termal.

kacindekan

Pikeun ngadalikeun rambatan runaway termal mangrupakeun subjék pajeulit. Sababaraha pabrik ngadamel sababaraha solusi pikeun nyegah panyebaran panas, tapi aranjeunna masih milarian anu énggal, supados ngirangan biaya sareng pangaruh kana dénsitas énergi. Kami masih fokus kana panalungtikan panganyarna. Aya henteu“bahan super” nu sagemblengna bisa meungpeuk runaway termal. Merlukeun loba percobaan pikeun meunangkeun solusi pangalusna.