การหนีความร้อน:-โซ่ปฏิกิริยาการให้ความร้อนด้วยตนเองและตัวกระตุ้นหลัก
ความร้อนหลบหนีเข้าเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนแสดงถึงวงจรป้อนกลับเชิงบวก{0}}ที่ยั่งยืนในตัวเองซึ่งขับเคลื่อนโดยลูกโซ่ปฏิกิริยาคายความร้อน เมื่ออุณหภูมิภายในสูงขึ้น ปฏิกิริยาคายความร้อนทุติยภูมิจะถูกกระตุ้น โดยปล่อยความร้อนเพิ่มเติมซึ่งทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นอีก และกระตุ้นการตอบสนองทางเคมีที่รุนแรงยิ่งขึ้น หากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ตรวจสอบ ปรากฏการณ์ความร้อนในตัวเองที่เพิ่มมากขึ้น-นี้จะนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งรวมถึงไฟไหม้หรือการระเบิดที่รุนแรง
กระบวนการที่เป็นอันตรายนี้เกิดจากรูปแบบการละเมิดหลักสามรูปแบบ: การใช้เครื่องจักรในทางที่ผิด (เช่น การเจาะตะปู การกระแทกอย่างรุนแรง หรือการกระแทก) การใช้ไฟฟ้าในทางที่ผิด (เช่น การชาร์จไฟมากเกินไป การคายประจุเกิน- หรือการลัดวงจรภายนอก) และการใช้ความร้อนในทางที่ผิด (การสัมผัสกับอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงหรือความล้มเหลวของระบบทำความเย็น) ในบรรดากรณีเหล่านี้ การลัดวงจรภายในยังคงเป็นโหมดความล้มเหลวที่ละเอียดอ่อนและอันตรายที่สุด เนื่องจากข้อบกพร่องเฉพาะที่มักจะข้ามการตรวจจับมาตรฐานไปจนกว่าการสร้างความร้อนที่ไม่สามารถควบคุมได้จะเริ่มขึ้นแล้ว
เส้นทางการย่อยสลายสาม-ขั้นในเซลล์ลิเธียม-
ความก้าวหน้าไปสู่การหนีความร้อนจะแผ่ออกไปตามเกณฑ์อุณหภูมิที่แตกต่างกันสามระดับ ระยะเริ่มแรกเริ่มต้นที่ประมาณ 90–120 องศา โดยการสลายตัวของชั้นโซลิดอิเล็กโทรไลต์อินเตอร์เฟส (SEI) การสลายตัวนี้จะปล่อยความร้อนออกมาและทำให้พื้นผิวแอโนดที่เกิดปฏิกิริยาสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์โดยตรง ซึ่งจะช่วยเร่งความไม่เสถียรทางความร้อนพื้นฐานภายในโครงสร้างเซลล์
ในระยะที่สอง (120–200 องศา) ขั้วบวกที่เปิดเผยจะทำปฏิกิริยาอย่างแรงกับอิเล็กโทรไลต์ในขณะที่ตัวแยกเริ่มละลาย (โดยทั่วไปตัวแยกโพลีเอทิลีนจะยุบตัวลงใกล้ 130 องศา) การพังทลายนี้นำไปสู่การลัดวงจรภายในอย่างกว้างขวางและความต้านทานภายในเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
เมื่อเกิน 200 องศา ขั้นตอนที่สามจะเข้าครอบงำ: วัสดุแคโทดจะสลายตัวและปล่อยออกซิเจน ทำให้เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่รุนแรงกับอิเล็กโทรไลต์ ความร้อนที่ปล่อยออกมาชั่วคราวในช่วงวิกฤตนี้สามารถไปถึงระดับกิโลวัตต์ได้ทันที
การเตือนภัยล่วงหน้าและระบบ BMS-กลยุทธ์ด้านความปลอดภัยระดับ
เพื่อลดความเสี่ยงเหล่านี้ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) อาศัยการตรวจสอบแบบเรียลไทม์{0}}ของพารามิเตอร์คุณลักษณะเฉพาะ ตัวชี้วัดการตรวจจับแกนประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าตกกะทันหัน แรงดันในการสร้างก๊าซ และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงชัน การระบุตัวบ่งชี้ตั้งแต่เนิ่นๆ เหล่านี้ให้เวลารอคอยที่สำคัญในการออกการแจ้งเตือนด้านความปลอดภัยก่อนที่การแพร่กระจายความร้อนจะแพร่กระจายไปทั่วโมดูล