バッテリーパックが過熱するのはなぜですか?

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バッテリーパックが過熱するのはなぜですか?-リチウム電池は現在、家電製品の主電源として使用されているだけでなく、電動自転車、電気自動車、エネルギー貯蔵およびその他の関連分野にも応用されています。しかし、電池容量やエネルギー密度は大幅に向上しているものの、安全性の問題は未だに解決されておらず、電池パックに関する問題も業界内外から大きな注目を集めている。

入門

電池パックは、モバイル機器や電子機器の使用において非常に重要であり、技術の発展に伴い、クリーンエネルギー、エネルギー貯蔵、新エネルギー自動車などのさまざまな分野に用途が拡大しています。ただし、過熱により性能の低下、セルからの電解液の蒸発、セルの故障、さらには熱暴走などの複数の悪影響が生じる可能性があるなど、バッテリーパックに関連する安全上の問題にも注意する必要があります。したがって、バッテリーパックの温度をどのように管理および制御するかは、バッテリーパックのスムーズな動作を確保し、安全上のリスクを回避するために、多角的な観点から研究開発する必要がある熱管理エンジニアにとって重要な課題です。

原因分析

バッテリーの経年劣化、充放電、外部環境、バッテリー自体の設計上の欠陥により、バッテリーパックの放熱が適時に行われず、バッテリーパックが過熱してバッテリーの性能が低下し、さらには熱暴走の危険性が生じる可能性があります。

バッテリーの経年劣化

バッテリーパックを長期間使用すると、バッテリーセルの化学的および物理的特性が変化し、バッテリーの内部抵抗が増加し、充放電プロセスで大量の熱が蓄積します。、最終的にはバッテリーパックの過熱につながり、バッテリーの劣化がさらに加速します。同時に、間違った使用法、メンテナンス、または充電習慣はバッテリーの過充電や過放電を引き起こす可能性があり、これはバッテリーの劣化にもつながり、バッテリーパックの過熱を引き起こします。

充電と放電

充放電速度はバッテリーパックの放熱に影響を与える重要な要素です。充電が速すぎるとバッテリーセルに高速で電流が流れ、バッテリーパックの化学反応速度が加速し、大量の熱が集まります。短期間で発熱し、最終的にはバッテリーパックが過熱することがあります。

同時に、過充電または過放電もバッテリーの過熱につながるもうXNUMXつの主要な要因であり、上限および下限を超えるまたは下回る電圧の充電および放電は、バッテリーセル内で不可逆的な化学反応を引き起こし、バッテリーを放出する可能性があります。大量の熱。

外部環境

また、極端な高温と高湿度では、バッテリーパック内部が過熱しやすくなり、バッテリー内部の化学反応速度が加速し、急速な発熱と不安定な蓄熱が発生します。

設計上の欠陥

放熱材料の不適切な選択、放熱システムの不適切な設計、および不均一なランナーの設計はすべて、バッテリーパックの放熱エネルギー不足につながる可能性があるため、放熱設計の合理性を確保することは、バッテリーパックの安全性能を確保するための前提条件です。バッテリーパック。

全体として、過熱の問題はさまざまな要因の組み合わせによって引き起こされます。バッテリーパックの安全でスムーズな動作を確保するには、設計、製造、使用時に十分に考慮する必要があります。

危険とリスク

バッテリーパックの過熱は非常に深刻な問題であり、バッテリーの性能や機器の機能に影響を与えるだけでなく、深刻な場合には個人の安全や環境上の危険にも影響を与える可能性があります。バッテリーパックが過熱すると次のような結果が考えられます。

電池性能

高温ではバッテリーの放電率が増加し、その結果として蓄えられたエネルギーが失われ、バッテリーの性能と出力が低下します。過度の温度は電解質に損傷を与え、分解および蒸発を引き起こし、セルを不安定にして、バッテリーの過熱問題をさらに悪化させる可能性があります。化学反応が激しすぎると、バッテリーの爆発につながる可能性があり、充電プロセス中に電源システムに影響を与え、電源の安定性に影響を与えます。

機器の損傷

過熱により、機器の主要コンポーネントやラインが溶けて損傷し、機器の損傷につながります。設備が永久に損傷すると、プラントの生産と操業に重大な影響が生じ、多大な経済的損失が生じます。

環境影響

バッテリーが損傷すると、化学物質、有毒ガス、または燃えている破片が放出され、個人の安全に悪影響を及ぼすだけでなく、環境にも深刻な影響を及ぼします。

したがって、過熱が発生する可能性がある場合は、過熱による影響を可能な限り回避するために、バッテリーを隔離し、換気し、物理的に冷却するための措置を講じる必要があります。

予防と解決策

バッテリーパックの過熱問題を予防し、解決することは非常に重要です。バッテリーパックの安全でスムーズな動作を確保するには、次の予防策と解決策を講じることができます。

まず、バッテリーパックを合理的に設計および製造し、ヒートシンクを採用し、 水冷ボード およびその他の関連製品を使用して、放熱装置の高効率を確保し、バッテリーパック内の熱蓄積の可能性を低減します。また、温度制御システムの設計プロセスに追加することで、バッテリーパックの温度変化をタイムリーに把握し、温度が事前に設定したしきい値まで上昇すると、機器の動作を自動的に停止します。

次に、充放電制御です。高度なインテリジェント自動制御システムの使用、充放電速度の合理的な制御により、熱の蓄積による過剰な充放電を回避します。

最後は、バッテリーパックの正常な動作を保証するためのバッテリーパックの定期的な検査とメンテナンスです。パッケージは、バッテリー容量、電圧、内部抵抗、その他の関連パラメーターをオーバーホールし、定期的に検査することで、関連する問題を見つけ、潜在的な安全上の危険をタイムリーに排除するための合理的な措置を講じることができます。

上記の予防策と解決策を実施することで、バッテリーの隠れた危険性を大幅に減らすことができます。

要約

このホワイトペーパーでは、さまざまな業界におけるバッテリーパックの重要性と、過熱によって引き起こされる可能性のある問題に焦点を当てます。さまざまな産業におけるクリーンエネルギーや新エネルギー機器の需要の高まりに伴い、バッテリーパックの応用分野は拡大し続けます。ただし、バッテリーパックの熱放散の問題はまだ効果的に対処されていないため、科学的な予防策と関連する解決策が必要です。

より効率的な放熱技術、温度監視システム、および関連する先進的な電極材料により、バッテリーパックの信頼性と安全性がより確実に保証されます。