Mengapa bateri terlalu panas dan bagaimana untuk mengelakkannya?

Bateri terlalu panas adalah isu penting yang boleh berlaku semasa penggunaan bateri, terutamanya apabila terdapat output kuasa tinggi atau penggunaan berpanjangan. Terlalu panas bukan sahaja boleh menyebabkan kemerosotan prestasi bateri tetapi juga menimbulkan risiko keselamatan, seperti kebakaran atau letupan. Oleh itu, memahami punca, simptom dan kaedah pencegahan bateri terlalu panas adalah pentingmemanjangkan jangka hayat bateridan meningkatkan keselamatan.

Apakah Bateri Terlalu Panas?

Bateri terlalu panas merujuk kepada keadaan di mana suhu operasi bateri melebihi julat selamat yang direka bentuk. Setiap bateri mempunyai julat suhu kerja yang optimum, dan apabila suhu melebihi julat ini, tindak balas kimia di dalam bateri boleh menjadi tidak stabil, membawa kepada kemerosotan prestasi dan juga potensi bahaya.

Akibat Bateri Terlalu Panas

Akibat daripada terlalu panas bateri boleh termasuk:

• Kemerosotan prestasi: Terlalu panas mempercepatkan penuaan bateri, mengurangkan kapasiti berkesannya, dan memendekkan masa jalan bateri.
• Larian Terma (TR): Suhu tinggi boleh mencetuskan pelepasan haba dalam bateri, yang membawa kepada peningkatan suhu yang cepat, bengkak, dan juga kebakaran atau letupan.
• Kerosakan bateri: Terlalu panas yang berpanjangan boleh merosakkan komposisi kimia dalaman bateri, menyebabkan kebocoran atauubah bentuk bateri.

Punca Bateri Terlalu Panas

Punca bateri terlalu panas boleh berbeza-beza, termasuk:

1. Pengecasan pantas atau pengecasan berlebihan: Pengecasan pantas menjana arus tinggi dalam bateri, membawa kepada haba berlebihan. Jika arus pengecasan melebihi kapasiti bateri, suhu bateri meningkat dengan cepat.
2. Bateri yang tidak berkualiti atau rosak: Bateri yang lebih lama atau berkualiti rendah telah meningkatkan rintangan dalaman, yang membawa kepada pengumpulan haba dan terlalu panas.
3. Suhu luaran yang tinggi: Dalam persekitaran yang panas, keupayaan pelesapan haba bateri dikurangkan, menjadikan pemanasan melampau lebih berkemungkinan.
4. Penggunaan yang tidak betul atau pelepasan yang berlebihan: Bateri boleh menjadi terlalu panas apabila dilepaskan secara berlebihan, terutamanya di bawah beban tinggi yang berterusan.
5. Sistem Pengurusan Bateri (BMS) rosak: Kegagalan dalam sistem pengurusan bateri boleh menghalang pemantauan suhu dan arus yang betul, yang membawa kepada terlalu panas.

Gejala Bateri Terlalu Panas

Gejala biasa bateri terlalu panas termasuk:

Ubah bentuk atau bengkak:

Terlalu panas meningkatkan tekanan dalaman, yang berpotensi menyebabkan selongsong bateri membengkak atau berubah bentuk.

Bau atau asap:

Bateri yang terlalu panas mungkin mengeluarkan bau atau asap, menandakan tindak balas dalaman yang berlebihan.

Suhu tinggi yang luar biasa:

Suhu permukaan bateri akan jauh lebih tinggi daripada suhu operasi biasa.

Penurunan kecekapan pengecasan atau nyahcas:

Terlalu panas boleh mengurangkan prestasi bateri, membawa kepada kelajuan pengecasan yang lebih perlahan dan mengurangkan kapasiti nyahcas.

Cara Mencegah Bateri Terlalu Panas

1. Gunakan pengecas yang sesuai: Gunakan pengecas yang sepadan dengan bateri untuk mengelakkan pengecasan pantas. Pastikan voltan keluaran dan arus pengecas sejajar dengan spesifikasi bateri.
2. Elakkan pengecasan berlebihan: Berhenti mengecas dalam masa dan elakkan mengecas bateri melebihi voltan maksimumnya.
3. Kekalkan suhu operasi yang sesuai: Pastikan bateri beroperasi dalam julat suhu yang ideal, mengelakkan penggunaan dalam persekitaran suhu tinggi, terutamanya dalam haba melampau.
4. Gunakan Sistem Pengurusan Bateri (BMS): BMS membantu memantau proses pengecasan dan nyahcas, memastikan bateri beroperasi dalam parameter yang selamat dan mengelakkan terlalu panas.
5. Periksa keadaan bateri dengan kerap: Periksa penampilan dan prestasi bateri secara kerap untuk mengenal pasti dan menggantikan bateri yang sudah tua atau rosak dengan segera.
6. Pastikan pengudaraan yang baik: Pastikan peranti yang menempatkan bateri mempunyai ruang pelesapan haba yang mencukupi untuk mengelakkan terlalu panas.

Cara Menangani Bateri Terlalu Panas

Jika bateri terlalu panas, tindakan berikut perlu diambil:

1. Putuskan sambungan kuasa: Jika bateri terlalu panas semasa mengecas atau menggunakan, segera hentikan penggunaannya dan cabut punca kuasa.
2. Sejukkan bateri: Letakkan bateri di kawasan yang berlorek dan berventilasi, mengelakkan pendedahan kepada suhu tinggi.
3. Periksa bateri: Periksa sebarang kerosakan, bengkak atau kebocoran. Jika bateri rosak, buang dengan selamat.
4. Elakkan sentuhan: Jika bateri terlalu panas atau berasap, elakkan sentuhan terus dan jauhkan bateri daripada bahan mudah terbakar.

Bateri Mana Yang Lebih Berkemungkinan Terlalu Panas?

Jenis bateri yang berbeza mempunyai sensitiviti yang berbeza terhadap terlalu panas. secara amnya,

18650 silinder NCM dan bateri LCO:

Bateri ini lebih terdedah kepada terlalu panas kerana penggunaan kimia nikel-kobalt-mangan (NCM) dan litium kobalt oksida (LCO), terutamanya di bawah output kuasa tinggi atau dalam persekitaran suhu tinggi.

Bateri LFP (Lithium Iron Phosphate).:

Bateri LFPmempunyai kestabilan terma yang lebih baik, dan kebarangkalian terlalu panas adalah lebih rendah berbanding dengan bateri NCM dan LCO.

Bateri prismatik format besar (cth, yang digunakan dalam pek bateri kenderaan elektrik) juga mungkin lebih terdedah kepada terlalu panas, terutamanya tanpa sistem penyejukan yang betul.

Mengapa Bateri yang Tidak Digunakan Menjadi Panas?

Walaupun tidak digunakan, tindak balas kimia dalaman dalam bateri masih boleh berlaku, yang boleh menyebabkan pengumpulan haba. Khususnya, apabila bateri disimpan untuk tempoh yang lama, tidak dicas sepenuhnya atau dinyahcas, atau disimpan dalam persekitaran yang panas, rintangan dalaman boleh menyebabkan kenaikan suhu.

Bolehkah Bateri Terlalu Panas Membawa kepada Larian Terma (TR)?

Ya, jika terlalu panas tidak dikawal dengan segera, ia boleh menyebabkan pelarian haba (TR). Ini adalah proses yang sangat berbahaya di mana tindak balas kimia dalaman semakin sengit, menyebabkan kenaikan suhu yang cepat, yang boleh mengakibatkan kebakaran atau letupan.

Adakah bateri yang berlainan saiz menjejaskan pelesapan haba?

Isipadu mempengaruhi pemindahan suhu. Sebagai contoh, apabila kita menggunakan ketuhar atau gelombang mikro untuk memanaskan isipadu makanan yang berbeza untuk jumlah masa yang sama, suhu tengah makanan yang lebih besar akan menjadi lebih rendah. Begitu juga, haba yang dihasilkan oleh tindak balas kimia dalaman bateri dipindahkan dari dalam ke luar, dan bateri dengan volum yang berbeza akan berfungsi secara berbeza. Di Jin Liukajian tentang hubungan antara saiz bateri silinder dan prestasi haba, telah didedahkan bahawa sel dengan diameter-ke-tinggi (D/H) yang lebih besar mempamerkan suhu yang lebih rendah dan kecerunan terma yang lebih rendah.

Kesimpulan

Bateri terlalu panas adalah isu yang perlu diambil serius, terutamanya dalam peranti berkuasa tinggi dan kenderaan elektrik. Memahami punca dan gejala bateri terlalu panas dan mengambil langkah pencegahan yang sesuai boleh memanjangkan hayat bateri dengan berkesan dan meningkatkan keselamatan. Pengecasan, penyimpanan, penggunaan persekitaran yang betul dan pemeriksaan serta penyelenggaraan yang tepat pada masanya adalah kunci untuk mengelakkan bateri terlalu panas.