ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນເມື່ອແບັດເຕີຣີ EV ໄໝ້?

ເມື່ອແບດເຕີຣີ້ EV ໄໝ້, ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນຍ້ອນປະກົດການທີ່ເອີ້ນວ່າ "ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ." ໃນຄໍາສັບທີ່ງ່າຍດາຍ, ມັນເປັນຕິກິຣິຍາຕ່ອງໂສ້ທີ່ເລີ່ມຕົ້ນໃນເວລາທີ່ຈຸລັງໃນຫມໍ້ໄຟໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນເກີນໄປສໍາລັບບາງເຫດຜົນ, ເລື້ອຍໆເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມເສຍຫາຍທາງດ້ານຮ່າງກາຍພາຍນອກ, ຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ, ຫຼື overcharging (ເອີ້ນວ່າ "ຄວາມເສຍຫາຍພາຍນອກ"). ບາງຄັ້ງ, ມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາພາຍໃນເຊັ່ນ: ຄວາມບົກຜ່ອງດ້ານການຜະລິດຫຼືວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນຫ້ອງຫມໍ້ໄຟ (ເອີ້ນວ່າ "ຄວາມກັງວົນພາຍໃນ").

ແບດເຕີຣີ້ EV ທີ່ເຜົາໄຫມ້ສາມາດເປັນຄວາມກັງວົນໂດຍສະເພາະເພາະວ່າ, ບໍ່ຄືກັບລົດເຄື່ອງຈັກເຜົາໃຫມ້ພາຍໃນແບບດັ້ງເດີມ, ແບດເຕີຣີໃນ EVs ມັກຈະແລ່ນຕາມຄວາມຍາວຂອງຍານພາຫະນະ. ເມື່ອໜຶ່ງເຊລໃນແບັດເຕີລີ EV ເກີດໄຟໄໝ້, ຄວາມຮ້ອນສາມາດເຮັດໃຫ້ເຊັລທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງຕິດໄຟໄດ້, ເຊິ່ງພາໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ທີ່ສາມາດຈູດແບັດທັງໝົດໄດ້ໄວ ແລະ ອາດເປັນໄປໄດ້ວ່າລົດທັງໝົດ.

ເພື່ອປະສົມບັນຫາ, ແບດເຕີລີ່ປະເພດທົ່ວໄປທີ່ສຸດທີ່ໃຊ້ໃນ EVs ໃນທຸກມື້ນີ້, ຫມໍ້ໄຟ lithium-ion, ປະກອບດ້ວຍ electrolytes ຂອງແຫຼວອິນຊີທີ່ຕິດໄຟ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ແບດເຕີຣີເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຕິດໄຟແລະລະເບີດໃນເວລາທີ່ເສຍຫາຍຫຼືຖືກຈັດການບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມີຄວາມສ່ຽງສະເພາະທີ່ເອີ້ນວ່າ "lithium dendrites", ເຊິ່ງມີຂະຫນາດນ້ອຍ, ການຄາດຄະເນຄ້າຍຄືເຂັມທີ່ສາມາດພັດທະນາໃນ anode ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ. ຖ້າ dendrites ເຫຼົ່ານີ້ເຕີບໃຫຍ່ພຽງພໍ, ພວກເຂົາສາມາດເຈາະຕົວແຍກ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດວົງຈອນສັ້ນແລະອາດຈະນໍາໄປສູ່ສະຖານະການຄວາມຮ້ອນ.

ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງຫມໍ້ໄຟແລະຄຸນນະພາບຂອງຕົວແຍກແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນໃນການຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟ EV. ດັ່ງນັ້ນ, ແບດເຕີຣີທີ່ມີຄຸນນະພາບໄດ້ຮັບການທົດສອບຄວາມກົດດັນຕ່າງໆກ່ອນທີ່ຈະອອກຈາກໂຮງງານ, ລວມທັງການທົດສອບ "ເຈາະ" ທີ່ຈໍາລອງວົງຈອນສັ້ນທີ່ເກີດຈາກຄວາມເສຍຫາຍພ້ອມໆກັນກັບ electrodes ບວກແລະລົບແລະຕົວແຍກ.

ເຖິງວ່າຈະມີສິ່ງຂ້າງເທິງນີ້, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າການລະບາຍຄວາມຮ້ອນໃນ EVs ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຫາຍາກ, ແລະຜູ້ຜະລິດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າ, ແລະສະຖາບັນຈໍານວນຫຼາຍກໍາລັງເຮັດວຽກຢ່າງພາກພຽນເພື່ອປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟເຫຼົ່ານີ້ຕື່ມອີກ. ວິທີການຫນຶ່ງແມ່ນການພັດທະນາຂອງແບດເຕີລີ່ລັດແຂງ, ເຊິ່ງທົດແທນ electrolyte ແຫຼວທີ່ຕິດໄຟໄດ້ດ້ວຍແຂງທີ່ບໍ່ຕິດໄຟ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນປີ 2023, ຫມໍ້ໄຟເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາ.

ໃນຕົ້ນເດືອນສິງຫາ 2023, ລົດ NIO ES8 ໄດ້ຕຳກັບເສົາຫຼັກຖະໜົນໃນເມືອງ Zhejiang, ປະເທດຈີນ, ແລະໄດ້ເກີດເປັນແປວໄຟພາຍໃນວິນາທີ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ຂັບຂີ່ເສຍຊີວິດ. ເຫດການດັ່ງກ່າວຍັງຢູ່ໃນລະຫວ່າງການສືບສວນ. ສອງສາມມື້ກ່ອນ, ໃນທ້າຍເດືອນກໍລະກົດ, ລົດ Tesla Model Y ແລະລົດ Audi ຕຳກັນຢູ່ Dongguan, Guangdong. Tesla ສູນ​ເສຍ​ການ​ຄວບ​ຄຸມ​, struck guardrail​, ແລະ​ແຕກ​ອອກ​ເປັນ​ແປວ​ໄຟ​.

ກັບຄືນອີກເລັກນ້ອຍ, ແລະພວກເຮົາພົບເຫັນສະຖານີແລກປ່ຽນຫມໍ້ໄຟ NIO AUTO ໃນ Jiangmen, Guangdong, ໄໝ້. ສາເຫດ? ແບດເຕີຣີຂອງຜູ້ໃຊ້ NIO, ຖືກລະບຸຫ່າງໄກສອກຫຼີກວ່າໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍຈາກກໍາລັງພາຍນອກ, ໄດ້ໄຟໄຫມ້ໃນລະຫວ່າງການກວດກາເມື່ອກັບຄືນໄປຫາສະຖານີ.

ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສະຖານະການຝັນຮ້າຍທີ່ຜູ້ທີ່ມັກໃຊ້ນໍ້າມັນແອັດຊັງຫຼາຍຄົນທີ່ທົນທານຕໍ່ການໂອບກອດຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ໄດ້ຈິນຕະນາການ, ແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ສຸດໃນການບັນເທົາ: ຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟ EV. ຄວາມຢ້ານກົວນີ້ບໍ່ມີພື້ນຖານ; ໄຟໄຫມ້ຫມໍ້ໄຟສາມາດເປັນຕາຕົກໃຈໃນ EVs ຫຼາຍກ່ວາລົດທໍາມະດາ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຫມໍ້ໄຟໃນ EV ແມ່ນປະສົມປະສານໃນທົ່ວຍານພາຫະນະ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເຜົາໃຫມ້ທັງຫມົດໃນກໍລະນີທີ່ເກີດໄຟໄຫມ້. ຄວາມບໍ່ສະຫງົບຍິ່ງກວ່ານັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ໄຟໄຫມ້ລົດທໍາມະດາໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸປະຕິເຫດການຈາລະຈອນ, ບາງຄັ້ງລົດ EV ສາມາດເຜົາໄຫມ້ໂດຍທໍາມະຊາດໃນຂະນະທີ່ພັກຜ່ອນ, ເຮັດໃຫ້ຂ່າວມີຄວາມໂດດເດັ່ນ.

ເຫດຜົນທົ່ວໄປສໍາລັບເຫດການ "ແລ່ນຫນີຄວາມຮ້ອນ" ເຫຼົ່ານີ້ຕົກຢູ່ໃນສອງປະເພດ: ໄພຂົ່ມຂູ່ພາຍນອກແລະຄວາມກັງວົນພາຍໃນ. ໄພຂົ່ມຂູ່ຈາກພາຍນອກກ່ຽວຂ້ອງກັບການລ່ວງລະເມີດກົນຈັກ, ການລ່ວງລະເມີດຄວາມຮ້ອນ, ແລະການໃຊ້ໄຟຟ້າ, ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນຍ້ອນອຸປະຕິເຫດ, ອຸນຫະພູມສູງ, ການສາກໄຟເກີນ, ຫຼືການໄຫຼອອກ. ນອກເໜືອໄປຈາກໄຟໄໝ້ເມື່ອເກີດການປະທະກັນຢ່າງໜັກໜ່ວງໃນເວລາເກີດເຫດການຈາລະຈອນ, NIO ຍັງໄດ້ລາຍງານເຫດການການເຜົາໃຫມ້ spontaneous ຂອງ ES8 EV ໃນປີ 2019 ໃນລະຫວ່າງການສ້ອມແປງເນື່ອງຈາກວົງຈອນສັ້ນທີ່ເກີດຈາກການບີບອັດໂຄງສ້າງຂອງແບັດເຕີລີ່ຕາມຜົນກະທົບຂອງຕົວເຄື່ອງ. ເກືອບທັງຫມົດຜູ້ຜະລິດ EV ຂອງຈີນອື່ນໆໄດ້ລາຍງານກໍລະນີທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.

ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າຄວາມກັງວົນພາຍໃນແມ່ນມີຫຼາຍດ້ານ. ແບດເຕີລີ່ lithium-ion ໃນປະຈຸບັນ, ປະກອບດ້ວຍ electrodes ບວກແລະລົບ, ຕົວແຍກ, ແລະ electrolyte, ນໍາສະເຫນີອັນຕະລາຍທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງຕົນເອງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ປະກົດການຂອງແຜ່ນ lithium ເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ lithium ions ເຄື່ອນທີ່ພາຍໃນຫມໍ້ໄຟສະສົມຢູ່ໃນເຍື່ອບາງໆທີ່ແຍກ electrodes, ປະກອບເປັນ lithium dendrites. dendrites ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຈາະເຍື່ອ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດວົງຈອນສັ້ນແລະການສະສົມຄວາມຮ້ອນຢ່າງໄວວາ.

ເພາະສະນັ້ນ, ຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງຫມໍ້ໄຟແລະຄຸນນະພາບຕົວແຍກແມ່ນຕົວກໍານົດທີ່ສໍາຄັນຂອງຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟ. ແບດເຕີຣີທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງໄດ້ຮັບການທົດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດກ່ອນທີ່ຈະອອກຈາກໂຮງງານ, ລວມທັງການທົດສອບ "ການເຈາະເລັບ" (ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ແມ່ນການບັງຄັບໂດຍທົ່ວໄປ) ເພື່ອແນໃສ່ການວົງຈອນສັ້ນໂດຍການທໍາລາຍຄວາມສົມບູນຂອງ electrodes ບວກແລະລົບແລະຕົວແຍກ.

ດ້ວຍຄວາມຄິດນີ້, ເສັ້ນທາງທໍາມະຊາດເພື່ອການປັບປຸງຄວາມປອດໄພເບິ່ງຄືວ່າຈະແຈ້ງ: ທົດແທນ electrolyte ອິນຊີທີ່ຕິດໄຟດ້ວຍວັດສະດຸແຂງ, ບໍ່ຮົ່ວໄຫຼ, ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ. ຫມໍ້ໄຟຂອງ Solid-state ໄດ້ກາຍເປັນ "ສະຖານີຕໍ່ໄປ" ທີ່ຈະແຈ້ງໃນແຜນທີ່ຖະຫນົນຂອງອຸດສາຫະກໍາຫມໍ້ໄຟສໍາລັບຄວາມປອດໄພແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເດີນທາງໄປສູ່ການຮັບຮອງເອົາຢ່າງກວ້າງຂວາງໄດ້ພິສູດວ່າມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ. ເຖິງວ່າຈະມີຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Oak Ridge ຂອງສະຫະລັດໄດ້ສ້າງແບດເຕີລີ່ລັດແຂງຄັ້ງທໍາອິດໃນຕົ້ນປີ 1990, ອຸປະສັກທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຍັງຄົງຢູ່.

ໃນໂລກຂອງຖ່ານກ້ອນແຂງ, ມີສາມລະບົບຕົ້ນຕໍສໍາລັບວັດສະດຸ electrolyte ແຂງ: ໂພລີເມີ, ອົກຊີ, ແລະ sulfides. ແຕ່ລະຄົນມີຈຸດແຂງ ແລະ ຈຸດອ່ອນຂອງຕົນເອງ, ແລະ ທັງໝົດຕ້ອງປະເຊີນໜ້າກັບຄວາມອາດສາມາດດ້ານການຜະລິດ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍໃນການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບທີ່ປະກົດຂຶ້ນໃນການຄ້າ.

ບໍ່ຄ່ອຍເຊື່ອງ່າຍໆໃນຂອບເຂດທີ່ຫຼຸດລົງຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າໃນລະດູຫນາວເນື່ອງຈາກແບດເຕີລີ່ຂອງແຫຼວໃນປະຈຸບັນຂອງການປະຕິບັດອຸນຫະພູມຕ່ໍາທີ່ບໍ່ດີ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເຜົາໃຫມ້ໃນຂະນະທີ່ສາກໄຟໃນລະດູຮ້ອນຍັງເປັນຄວາມກັງວົນ. ອັນນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຈໍາເປັນຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ປອດໄພກວ່າ, ປະສິດທິພາບຫຼາຍທີ່ສາມາດຮັບມືກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງທຸກລະດູການ.

ການທົດລອງກັບການພິມ 3D ເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນສໍາລັບ electrolytes ແຂງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄໍາສັນຍາບາງຢ່າງ. ຕົວຢ່າງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Oxford ໄດ້ໃຊ້ການພິມ 3D ເພື່ອສ້າງກອບສາມມິຕິ, ເຕັມໄປດ້ວຍ electrolyte ແຂງ, ປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກແລະປ້ອງກັນການກະດູກຫັກງ່າຍ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ບໍລິສັດສະຫະລັດ Sakuu ໃຊ້ເທກໂນໂລຍີ binder jetting ເພື່ອຝາກວັດສະດຸ electrode ທີ່ຈໍາເປັນແລະຝຸ່ນ electrolyte ແຂງໃສ່ substrate ແລະ "solidify" ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກັບ reagents ຂອງແຫຼວ.

ໃນຂະນະທີ່ການພິມ 3D ອາດຈະສະເຫນີວິທີການຂະຫຍາຍພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ພົວພັນແລະການຄວບຄຸມ porosity ຂອງວັດສະດຸ, ຍັງມີອຸປະສັກທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະເອົາຊະນະກ່ອນທີ່ເຕັກນິກການທົດລອງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດປ່ຽນເປັນການແກ້ໄຂທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍ. ການດຸ່ນດ່ຽງການປະຕິບັດແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ການບັນລຸການຂະຫຍາຍໄດ້, ແລະການຮັກສາມາດຕະຖານການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບທີ່ເຂັ້ມງວດແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ກໍາລັງເກີດຂຶ້ນທີ່ເຮັດໃຫ້ການແກ້ໄຂທີ່ໂດດເດັ່ນເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງແທນທີ່ຈະຢູ່ໃນເສັ້ນທາງ.

ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາແຂ່ງຂັນໄປສູ່ອະນາຄົດໄຟຟ້າທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມສ່ຽງທີ່ເກີດຂື້ນແລະການສະແຫວງຫາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງມາດຕະການຄວາມປອດໄພທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງເຮັດໃຫ້ອຸດສາຫະກໍາຢູ່ໃນສະພາບທີ່ປ່ຽນແປງ. ​ເຖິງ​ວ່າ​ຈະ​ປະສົບ​ກັບ​ຄວາມ​ທ້າ​ທາຍ​ອັນ​ໜັກໜ່ວງ​ກໍ່ຕາມ, ​ແຕ່​ການ​ເດີນ​ຂະ​ບວນ​ໄປ​ສູ່​ອຸດສາຫະກຳ​ລົດຍົນ​ໄຟຟ້າ​ທີ່​ປອດ​ໄພ, ປະສິດທິ​ຜົນ​ກວ່າ​ຍັງ​ສືບ​ຕໍ່​ດຳ​ເນີນ​ໄປ, ​ໂດຍ​ການ​ປະດິດ​ສ້າງ​ຢ່າງ​ບໍ່​ຢຸດ​ຢັ້ງ ​ແລະ ຄວາມ​ມຸ່ງ​ໝັ້ນ​ເພື່ອ​ອະນາຄົດ​ທີ່​ຍືນ​ຍົງ. ໃນຖານະເປັນສະເຫມີ, New Yorker ຈະຮັກສາຕາກະຕືລືລົ້ນຂອງຕົນກ່ຽວກັບການພັດທະນາເຫຼົ່ານີ້, ພ້ອມທີ່ຈະສະເຫນີຄວາມເຂົ້າໃຈແລະການວິເຄາະກ່ຽວກັບການເດີນທາງຂ້າງຫນ້າ.