Porque é que a bateria sobreaquece?

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Porque é que a bateria sobreaquece?-As baterias de lítio são atualmente utilizadas não só como a principal fonte de energia para produtos electrónicos de consumo, mas também para bicicletas eléctricas, veículos eléctricos, armazenamento de energia e outros domínios relacionados. No entanto, com o aumento substancial da capacidade das baterias e da densidade energética, a questão da segurança nunca foi resolvida de forma eficaz, pelo que os problemas relacionados com as baterias também têm sido objeto de grande atenção, tanto dentro como fora da indústria.

Introdução

Os conjuntos de baterias são muito importantes na utilização de dispositivos móveis e equipamentos electrónicos e, com o desenvolvimento da tecnologia, expandiram as suas aplicações a uma variedade de domínios, como as energias limpas, o armazenamento de energia e os veículos movidos a novas energias. No entanto, as questões de segurança relacionadas com os conjuntos de baterias também devem ser tidas em conta, uma vez que o sobreaquecimento pode causar múltiplos impactos negativos, como a degradação do desempenho, a evaporação do eletrólito das células, a falha das células e até a fuga térmica. Por conseguinte, a forma de gerir e controlar a temperatura do conjunto de baterias é uma tarefa importante para os engenheiros de gestão térmica, que precisam de investigar e desenvolver a partir de múltiplas perspectivas, a fim de garantir o bom funcionamento do conjunto de baterias e evitar riscos de segurança.

Análise de causas

O envelhecimento da bateria, o carregamento e o descarregamento, o ambiente externo e os seus próprios defeitos de conceção podem levar a que a dissipação de calor da bateria não seja atempada, resultando no sobreaquecimento da bateria, o que provoca a degradação do desempenho da bateria e até o risco de fuga térmica.

Envelhecimento da bateria

Com o uso prolongado da bateria, as propriedades químicas e físicas das células da bateria serão transformadas, causando um aumento na resistência interna da bateria, o que resulta na acumulação de uma grande quantidade de calor no processo de carga e descarga e, em última análise, leva ao sobreaquecimento da bateria, o que acelera ainda mais o envelhecimento da bateria. Simultaneamente, a utilização incorrecta, a manutenção ou os hábitos de carregamento podem levar a uma sobrecarga e a uma descarga excessiva da bateria, o que também conduzirá ao envelhecimento da bateria, tendo como consequências o sobreaquecimento da bateria.

Carga e descarga

A taxa de carga e descarga é um fator importante que afecta a dissipação de calor da bateria; uma carga demasiado rápida fará com que a corrente flua para a célula da bateria a uma taxa elevada, acelerando a taxa de reação química da bateria, recolhendo uma grande quantidade de calor num curto período de tempo e, em última análise, fazendo com que a bateria sobreaqueça.

Ao mesmo tempo, o carregamento ou descarregamento excessivo é também outro fator importante que conduz ao sobreaquecimento da bateria; as tensões de carregamento e descarregamento superiores ou inferiores aos limites superior e inferior podem conduzir a reacções químicas irreversíveis no interior da célula da bateria, libertando uma grande quantidade de calor.

Ambiente externo

Temperaturas extremamente elevadas e humidade elevada também facilitam o sobreaquecimento no interior da bateria, acelerando a taxa de reação química no interior da bateria, a rápida geração de calor e a acumulação de calor instável.

Defeitos de conceção

Uma seleção inadequada dos materiais de dissipação de calor, uma conceção inadequada dos sistemas de dissipação de calor e uma conceção irregular do corredor podem conduzir a uma fraca energia de dissipação de calor da bateria, pelo que garantir a razoabilidade da conceção da dissipação de calor é um pré-requisito para garantir o desempenho de segurança da bateria.

Em geral, o problema do sobreaquecimento é o resultado de uma combinação de factores, que devem ser plenamente considerados durante a conceção, o fabrico e a utilização para garantir o funcionamento seguro e sem problemas da bateria.

Perigos e riscos

O sobreaquecimento das baterias é um problema muito grave, que não só afecta o desempenho da bateria e a funcionalidade do equipamento, como também pode, em casos graves, afetar a segurança pessoal e os riscos ambientais. Os resultados possíveis de um sobreaquecimento da bateria são os seguintes

Desempenho da bateria

As temperaturas elevadas aumentam a taxa de descarga da bateria e a consequente perda de energia armazenada, reduzindo o desempenho e a potência da bateria. As temperaturas excessivas podem danificar o eletrólito, provocando a sua decomposição e evaporação, desestabilizando a célula e agravando ainda mais o problema de sobreaquecimento da bateria. As reacções químicas, se forem demasiado violentas, podem mesmo levar a explosões da bateria, afectando o sistema de fornecimento de energia durante o processo de carregamento e afectando a estabilidade do fornecimento de energia.

Danos no equipamento

O sobreaquecimento derrete e danifica os principais componentes e linhas do equipamento, provocando danos no equipamento. Uma vez que o equipamento fica permanentemente danificado, a produção e o funcionamento da fábrica têm um impacto grave, resultando em perdas económicas substanciais.

Impacto ambiental

Os danos causados à bateria libertarão produtos químicos, gases tóxicos ou detritos incandescentes, o que terá um impacto negativo não só na segurança pessoal, mas também no ambiente, com graves consequências.

Por conseguinte, quando é provável que ocorra um sobreaquecimento, devem ser tomadas medidas para isolar, ventilar e arrefecer fisicamente a bateria para evitar ao máximo as possíveis consequências do sobreaquecimento.

Prevenção e soluções

É muito importante prevenir e resolver o problema de sobreaquecimento da bateria. Podemos adotar as seguintes medidas de prevenção e solução para garantir o funcionamento seguro e sem problemas da bateria.

Em primeiro lugar, devemos conceber e fabricar a bateria de forma razoável, adoptando dissipadores de calor, placas de refrigeração a água e outros produtos relacionados para garantir a elevada eficiência do equipamento de dissipação de calor e reduzir a possibilidade de acumulação de calor no interior da bateria. E pode ser adicionado no processo de conceção do sistema de controlo de temperatura, a compreensão atempada das mudanças de temperatura da bateria, quando a temperatura sobe para o limiar predefinido parar automaticamente o funcionamento do equipamento.

Em seguida, o controlo de carga e descarga, a utilização de um sistema de controlo automático inteligente avançado, o controlo razoável da velocidade de carga e descarga, para evitar a carga e descarga excessivas causadas pela acumulação de calor.

A última é a inspeção e manutenção regulares da bateria para garantir o funcionamento normal da bateria. O pacote, através da revisão da capacidade da bateria, tensão e resistência interna e outros parâmetros relevantes, inspeção regular, pode encontrar os problemas relevantes para tomar medidas razoáveis para eliminar potenciais riscos de segurança em tempo útil.

Através da aplicação das medidas de prevenção e soluções acima referidas, é possível reduzir significativamente o perigo oculto da bateria.

Conclusão

Este documento centra-se na importância das baterias em várias indústrias e nos problemas que podem ser causados pelo sobreaquecimento. Com o aumento da procura de energia limpa e de novos equipamentos energéticos em várias indústrias, os campos de aplicação das baterias continuarão a expandir-se. No entanto, o problema da dissipação de calor nas baterias ainda não é abordado de forma eficaz, pelo que é necessária uma prevenção científica e soluções relacionadas para o resolver.

Com uma tecnologia de dissipação de calor mais eficiente, sistemas de monitorização da temperatura e materiais de eléctrodos avançados relacionados, a fiabilidade e a segurança das baterias serão mais bem garantidas.