Terminis pabėgimas: savaiminio{0}}kaitinimo reakcijos grandinės ir raktų paleidikliai
Terminis pabėgimasličio{0}}jonų akumuliatoriaus elementaireiškia savaime{0}}palaikantį teigiamą grįžtamąjį ryšį, kurį skatina egzoterminės reakcijos grandinės. Kylant vidinei temperatūrai, suaktyvėja antrinės egzoterminės reakcijos, išskiriama papildoma šiluma, kuri dar labiau pakelia temperatūrą ir suaktyvina sunkesnius cheminius atsakus. Jei nekontroliuojama, šis didėjantis savaiminio-kaitimo reiškinys neišvengiamai sukelia katastrofišką gedimą, įskaitant intensyvius gaisrus ar sprogimus.
Šis pavojingas procesas kyla dėl trijų pagrindinių piktnaudžiavimo būdų: mechaninio piktnaudžiavimo (pvz., nagų įsiskverbimas, stiprus smūgis ar suspaudimas), piktnaudžiavimas elektra (pvz., per didelis įkrovimas, per -iškrovimas arba išoriniai trumpieji jungimai) ir terminis piktnaudžiavimas (aukštos aplinkos temperatūros poveikis arba aušinimo sistemos gedimai). Tarp jų vidiniai trumpieji jungimai išlieka subtiliausiu ir pavojingiausiu gedimo režimu, nes vietiniai defektai dažnai apeina standartinį aptikimą, kol jau neprasideda nekontroliuojama šilumos gamyba.
Trijų-pakopų skilimo kelias ličio-jonų ląstelėse
Progresavimas link šiluminio pabėgimo atsiskleidžia per tris skirtingus temperatūros slenksčius. Pradinė fazė prasideda maždaug 90–120 laipsnių kampu, kai suyra kietojo elektrolitų tarpfazės (SEI) sluoksnis. Dėl šio skilimo išsiskiria šiluma ir reaktyvusis anodo paviršius tiesiogiai patenka į organinį elektrolitą, pagreitindamas bazinį terminį nestabilumą ląstelės struktūroje.
Antrame etape (120–200 laipsnių) atviras anodas energingai reaguoja su elektrolitu, o separatorius pradeda lydytis (polietileno separatoriai paprastai suyra beveik 130 laipsnių). Šis gedimas sukelia plačiai paplitusius vidinius trumpuosius jungimus ir spartų vidinio pasipriešinimo padidėjimą.
Praėjus 200 laipsnių, vyrauja trečiasis etapas: katodo medžiagos suyra ir išskiria deguonį, sukeldamos smarkias degimo reakcijas su elektrolitu. Laikinoji šilumos išeiga per šią kritinę fazę gali akimirksniu pasiekti kilovatų lygį.
BMS išankstinis įspėjimas ir{0}}sistemos lygio saugos strategijos
Siekdamos sumažinti šią riziką, baterijų valdymo sistemos (BMS) remiasi konkrečių charakteristikų parametrų stebėjimu realiuoju laiku{0}}. Pagrindinės aptikimo metrikos apima staigius įtampos kritimus, dujų susidarymo slėgį ir staigų temperatūros padidėjimą. Nustačius šiuos ankstyvuosius rodiklius, reikia labai daug laiko pateikti saugos įspėjimus, kol šiluminis plitimas pasklis po visą modulį.