Cén fáth a bhfuil Imeacht Teasa neamhchoitianta i mbataireáin Li-ion do thomhaltóirí?

Tá cáiníní eachtraí rith teasa ar as láthair i mbataireáin tomhaltach (mar shampla bataireáin lítiam-ion i bhfón póca, ríomhaire laistigh agus gluaisteáin eile) go ginearálta beag, go príomha mar gheall ar a ndearcadh choimirceach, ar mhechanais shlándála breise, ar scéinntí úsáide a shealbhríonn siad faoi smacht agus ar fhreastúlacht thionscail dhocht.

1. Dearcadóireacht theicniúil: laghdúchán ar riosca trí straitéis chosnaitheach

• Beagán tiúchtáin agus densacht ísle fuinnimh

Teorainneacha Tiúchtaíochta: Bíonn tiúchtán idir 1000mAh agus 5000mAh go minic i gcealla cnámhanna comhartha (mar shampla, batairí fón póca, thart ar 3000-5000mAh), atá go mórán níos ísle ná na batairí cumhachta (mar shampla, pacaí batairí gluaisteán leictreach, a fhéadfaidh siad a bheith suas le 50-100kWh). Saolraíonn batairí beaga beagán fuinneamh le linn eachtra teasa, rud a dhéanann iomaíocht nó tine láidir a dhéanamh níos cogaíocha fiú amháin má théann mídhéanamh ar siúl.

Cothromóú Densacht Fuinnimh: Chun sábháilteacht agus saol batairí a chothromóú, úsáideann batairí comhartha go minic córas fásta ina bhfuil anod graifít agus cathod litium-cobalt ocsaíd (LiCO)/tríphríomha, seachas anod bunaithe ar shilicium agus cathod ard-nickeil (mar shampla NCM811/NCA) a lorg densacht íseal den íseal. Tairgeann cathod LiCO staid cheimiceach níos fearr ná ábhair ard-nickeil, ag laghdú ar an riosca eachtra teasa.

• Ardaithe struchtúr agus dearadh disscaoileadh teasa

Leagan Amach Dlúth: Tá spás inmheánach teoranta ag gléasraí leictreonacha ioncaim, agus bíonn na mbataireanna go minic ar leithdhéanta go dlúth leis an mbonn mháthar agus an modúl scoilteála. Bainimid úsáid as dearaimh cosúil le scóigíní graifín, tuibh fhuildithe fuidrigh agus pipeanna teasa chun dul chun cinn a dhéanamh ar tharchur teasa agus teas áitiúil riarthachta a chosc. Mar shampla, bainfidh fónanna cluiche úsáid as struchtúr il-ardáin tarchurtha teasa chun an mbatairea a chosaint ó théas ard faoi réimse fada.

Struchtúr éagaitheachta: Déantar an ghabháláil bhatairea as ábhar PC/ABS lasairscroithe, a chuireann bac ar easpa an dóiteáin fiú amháin má dhóiteann sé istigh; líonann roinnt gléasra aerógil nó ábhar athraithe fasa timpeall an bhatairea chun teasa a iarraidh agus ocsaigine a dhiúltú.

• Teicneolaíocht bhál beartais agus diaphragm

Bhál beartais: Nuair a bhíonn brú istigh ar an mbatairea ró-ard (mar shampla, sna céad chéimeanna toirmas teasa), phléascfaidh an bhál beartais agus scaoilfidh sé ghás chun splanc a chosc.

Scaradhleacar le comhad ceirmeach: cuirtear scamaill cheirmeach ar dhroimhleibhne polaeitilín (PE) traidisiúnta chun a chumas fánaíochta ard-teochta a fheabhsú. Fiú i gcás toirtsealbhearta áitiúil, ní shaothróidh an scaradhleacar go tapa, rud a chuireann béimeanna idir na heilictróin dearfacha agus diadhaigh, agus mar sin cuireann sé cosc ar fhreagras sraithe teasa rith mí-rialaithe.

2. Mécanachas slándála: dearbhúchán múlta cosc

• Feiníocht an Bhatairí (BMS)

Cosaint i gcoinne íosladála/oscladála: Nuair a bhíonn voltas na batairí in aice le 4.35V (drisa oscladála), gearrfaidh an BMS an chiorcad íosluithe; nuair a bhíonn an voltas níos ísle ná 2.5V, cuireadh cosc ar oscailt chun damáiste do bhatairí a chosc.

Monatóireacht teochta: Monatóireann an t-eolais teochta foirne an teocht batairí i ndáiríre. Nuair a bhíonn an teocht os cionn 45°C, cuirtear cóiriú (mar shampla, laghdú ar chumhacht íosluithe) nó alart i bhfeidhm. Nuair a bhíonn an teocht ró-ard (mar shampla, os cionn 60°C), gearrann sé an soláthar cumhachta go díreach.

Teorainn reatha: Nuair a bhíonn an reatha scoilteála ró-mhór (mar shampla, cur i gciorrú), cuirfidh an BMS meicníocht scuaine nó theorainn ar chumas aschuir chun teasú thar ré a sheachaint.

• Straitéis íosluchaithe comhscairt

De ghnáth aithníonn íosluchaitheoirí bataireaí úsáideora íosluchtú in dhéagaimeanna (mar shampla, i dtús i gceartas reatha agus ansin i gceartas voltas), agus aistritheann siad go íosluchtú buisear nuair a fhánaíonn cumhacht na mbataireaí go 80% chun cruachadh teasa a laghdú.

Teorainn chumhacht íosluchaithe: Mar shampla, is idir 20-100W a bhíonn cumhacht íosluchaithe tapa do ghutháin, atá go mór níos ísle ná íosluchtú tapa 150kW agus thuas do ghluaisteáin leictreacha, rud a laghdaíonn an riosc timpeallachais thearmacha.

• Tá forbairt ar ardú na neamh-inmheáineachta sa tsiúcra

Cuir forlíontóirí neamh-inmheáineacha (mar shampla, fosfítí) leis an solúbthóir chun imoibrithe lasrúcháin a chosc;

Tá an chaithréim oighir deacaire ar dhromchla na haeráide dearaithe clúdaithe le balla inéard, cosúil le alúmanam ocsaíd (Al₂O₃), chun imdhioscaí leis an leictroléig a laghdú agus teas a ghiniúint a íslíodh.

3. Cásanna úsáide: comhshuisiún rialaithe agus oibríocht chaighdeánaithe

• Comhshuisiún úsáide mhilleann

Bíonn gléasra leictreonacha do chuimsitheoirí á n-úsáid go minic ag teocht seomra (0-40°C) agus is minic a nochtar iad ag teochtaí ard éagsúla (cosúil le taoscadh fíofa faoi ghrian díreach) nó teochtaí ísle. I gcoinneáil sin, ní mór do bhatairí cumhachta saincheannach a bheith in ann réimse leite teochta ó -30°C go 60°C a fhóluin, rud a thugann risce níos airde ar theasrithníocht theasa.

• Sonraisc iompair íoscríofa

De ghnáth, úsáideann úsáideoirí an t-iompair bunaidh (le cumhacht aschuir mhacthaíte) chun iompar shuntasach nó forlíonadh voltaíochta a sheachaint;

Seachain muirfiú faoi leith san oíche: Beidh go leor gléasanna (mar shampla fón póca) in ann muirfiú a chur in ceal go huathoibríoch nuair a bheidh iomlán muirthe, ag laghdú ar an am a chaithfar an bhatairí iomlán mhairteach (tá gníomhaíocht cheimiceach ard ag batairí iomláin mhairteacha agus risce beagán níos airde as imní teasa);

• Cosaint fhisiciúil iomlán

Dearadh ar chasaid an ghléasa le haghaidh cosaint i gcoinne titim (mar shampla, crainn fónaíocht meaisithe agus cúinne láidreaithe) chun an riosca batairí a dhéanamh gearrthach trí damáiste mheicniúla a laghdú;

Cosc ar réada coimhlinneacha móra ó phuncáil an bhatairí: De ghnáth ní chuirfidh úsáideoirí réada móra cosúil le eochracha i dteagmháil díreach leis an mbatairí, rud a laghdaíonn dóchúlacht gearrthachta;

4. Foraireacht tionscail: caighdeáin géarcheart agus freagracht

• Teastas slándála idirnáisiúnta

UL 1642: Tástálann sé slándáil an bhatairí i dtíre is mó, mar shampla muirfiú rómhór, gearrthacht, brú agus puncáil;

IEC 62133: Sonraíonn sé riachtanais feidhmíochta maidir le bailéid i gcomhshúil ardteochta, ísle-teochta, croith agus timpeallachtaí eile;

GB 31241: Caighdeán áisiúil na Síne, a shonraíonn an t-am leathnaithe dúlagair tar éis idirdhéanamh teasa na mbailéid (caithfidh sé a bheith ≤30 soicind).

Caithfidh bailéid tomhaltóra caithfidh trédháil UL, IEC, GB agus caighdeáin eile, mar shampla:

• Córas cuardaigh ar ais agus freagracht

Má tharlaíonn idirdhéanamh teasa ar bhailéid branda ar leith go minic, éilítear ar an díoltóir cuardach ar ais a thosú (mar a tharla i gcás Samsung Galaxy Note 7) agus freagracht dhleathach a ghluaiseadh. Forbraicíonn an brú seo cáilíochta go dona, ag deimhniú comhlíonadh rialachais slándála ar fud gach próisis, ó cheannach mionlaí go dtí táirgeadh.

5. Comparing power batteries: Cén fáth a bhfuil tiomantas níos airde idirdhéanamh teasa?

• Fardan mór agus densitée fuinnimh ard

Tá pacaí bataireí cumhachta déanta de na mílte cealla nasctha i sraith nó i gcómhéadan. Méadaíonn an t-energi comhthreomhartha ar gach cheall an fhórsa scriosta a bhaineann le rith siar teasa. Mar shampla, tá cumas thart ar 75kWh ag batairí an Tesla Model 3, agus tá an t-energi scaoilté le linn rith siar teasa coibhneasta le 15kg de TNT.

• Comhshaol úsáide casta

Caithfidh gluaisteáin leictreacha roinnt dúshláin a láimhseáil cosúil le teochtaí ard agus ísle, croith, agus imscaradh. Tá sé deacair dochaíocht na gceall bataireí a chinntiú, agus d’fhéadfadh aoisithe nó damáiste áitiúil toradh slabhra a chur i ngníomh.

• Íoslaghdú tapa agus riachtanais mhórchumhachta

Ní mór do bhatairí cumhachta tacú le híoslódáil shasta níos mó ná 150kW. Cuirfidh íoslódáil agus asládáil leis an sruth ard teochta neamhioncaigh istigh san gceall bataireí, ag méadú ar phoitniúil rith siar teasa.

6. mar chríochnú

Is é go bhfuil dearbhú teicniúil choimirceach, eochairfheidhmiúta slándála breise, tuarascálacha úsáide ionrochtana, agus faireacht tionsclaíochta dian mar fhadhbanna ar ghabhail le níos mó riosca téamh i mbataireáin chun úsáideora.