Ikuspegi orokorra

Litio-ioizko bateriak eragindako istripu gehiago gertatzen direnez, jendea gehiago kezkatzen da bateriaren ihes termikoarekin, zelula batean gertatzen den ihes termikoak beste zeluletara beroa hedatu dezakeelako, bateria sistema osoa itzaltzea eraginez.

Tradizionalki ihes termikoa abiaraziko dugu probetan berotuz, ainguratuz edo gainkargatuz. Hala ere, metodo hauek ezin dute zelula zehatz batean ihes termikoa kontrolatu, ezta bateria-sistemen probetan erraz inplementatu ere. Duela gutxi jendea metodo berria garatzen ari da ihes termikoa abiarazteko. IEC 62619: 2022 berrian Hedapen-proba da adibide bat, eta metodo hau etorkizunean erabilera zabala izango dela uste da. Artikulu honek ikertzen ari diren metodo berri batzuk aurkezteko da.

Laser erradiazioa:

Laser erradiazioa energia handiko laser pultsuarekin eremu txiki bat berotzea da. Beroa materialaren barruan eramango da. Laser erradiazioa oso erabilia da materiala prozesatzeko arloetan, hala nola soldadura, konektatzea eta ebaketa. Normalean laser motak daude:

• CO₂laser: karbono dioxido molekularreko gas laser
• Laser erdieroalea: GaAs edo CdSz egindako diodo laserra
• YAG laserra: itrio aluminiozko granatez egindako sodio laserra
• Zuntz optikoa: beira-zuntzez egindako laserra lur arraroen elementuarekin

Ikertzaile batzuek 40W, 1000nm-ko uhin-luzera eta 1 mm-ko diametroko laserra erabiltzen dute zelula desberdinetan probatzeko.

Aktibatu gabeko zelulan CT eskaneatzea izanda, aurki daiteke ez dagoela egiturazko eraginik azaleko zuloa izan ezik. Laser norabidea eta potentzia handikoa dela esan nahi du, eta berogailu-eremua zehatza dela. Beraz, laserra probak egiteko modu ona da. Aldagaia kontrola dezakegu, eta sarrera eta irteerako energia zehaztasunez kalkulatu. Bien bitartean, laserrak berokuntza eta pinning abantailak ditu, beroketa azkarra bezalakoak eta kontrolagarriagoak. Laserrak abantaila gehiago ditu:

• Ihesaldi termikoa eragin dezake eta ez ditu ondoko zelulak berotuko. Hau ona da kontaktu termikoaren errendimendurako

• Barne eskasia suspertu dezake

• Energia eta bero gutxiago sar ditzake denbora laburragoan ihes termikoa abiarazteko, eta horrek proba ondo kontrolatzen du.

Termita erreakzioa:

Termita erreakzioa aluminioa tenperatura altuan oxido metalikoarekin erreakzionatzea da, eta aluminioa aluminio oxidora transferituko da. Aluminio oxidoaren eraketa entalpia oso baxua denez (-1645 kJ/mol), beraz, bero asko sortuko du. Termita materiala nahiko eskuragarri dago, eta formula ezberdinek bero kantitate desberdinak sor ditzakete. Ikertzaileak, beraz, termitadun 10 Ah-ko poltsarekin probatzen hasten dira.

Termitak ihes termikoa erraz eragin dezake, baina sarrera termikoa ez da erraza kontrolatzen. Ikertzaileak zigilatu eta beroa kontzentratzeko gai den erreaktore termiko bat diseinatu nahi dute.

Potentzia handiko kuartzozko lanpara:

Teoria: Jarri potentzia handiko kuartzozko lanpara gelaxka baten azpian, eta bereizi gelaxka eta lanpara plaka batekin. Plaka zulo batekin zulatu behar da, energia-jokabidea bermatzeko.

Probak erakusten du potentzia oso altua eta denbora luzea behar dituela ihes termikoa abiarazteko, eta termikoa ez da uniformeki tartekatzen. Arrazoia izan daiteke kuartzozko argia ez dela argi norabidea, eta bero-galerak gehiegizko galerak nekez abiarazten ditu ihes termikoak zehatz-mehatz. Bien bitartean, energia sarrera ez da zehatza. Ihesaldi termikoko proba aproposa da abiarazte-energia kontrolatzea eta sarrera-balioa murriztea, probaren emaitzaren eragina murrizteko. Horregatik, oraingoz kuartzozko lanpara ez dela erabilgarria ondoriozta dezakegu.

Ondorioa:

Zelula termikoen ihesa abiarazteko metodo tradizionalarekin alderatuta (berokuntza, gainkarga eta sarkorra bezalakoak), laser hedapena modu eraginkorragoa da, berokuntza-eremu txikiagoarekin, sarrerako energia txikiagoarekin eta abiarazte-denbora laburragoa du. Honek eremu mugatuan energia sarrera eraginkor handia lortzen laguntzen du. Metodo hau IECk aurkeztu du. Espero dugu herrialde askok metodo hau kontuan hartuko dutela. Hala ere, laser gailuetan eskakizun handia sortzen du. Laser iturri egokiak eta erradiazioen aurkako gailuak behar ditu. Gaur egun ez dago ihes termikoko probarako kasu nahikorik, metodo hau egiaztatzea behar da oraindik.