Prévenir l'emballement thermique dans les batteries lithium-ion : stratégies éprouvées

Les batteries lithium-ion sont partout, des véhicules électriques à votre téléphone, mais ce composant électronique peut défaillir gravement. En fait, la batterie reste en partie un mystère.

« Nous sommes encore dans un processus d'apprentissage », a déclaré Roeland Bisschop, chef de projet aux RISE Research Institutes of Sweden , lors d'une présentation en direct Tech Briefs ce mois-ci. « Il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur les batteries lithium-ion. »

En collaboration avec l'industrie, le monde universitaire et le secteur public, RISE Research teste les limites des technologies, y compris les batteries.

Lorsque vous dépassez les conditions de fonctionnement sûres d'une cellule, vous pouvez aboutir à un emballement thermique, un événement caractérisé par des températures de plus en plus élevées.

Si la pression s'accumule dans la cellule de batterie, la chaleur pourrait provoquer une rupture du boîtier, libérant des gaz inflammables et toxiques qui peuvent ou non s'enflammer.

Pour réduire ces risques explosifs, des tests doivent être effectués pour garantir que ces batteries sont sûres en cas d'emballement thermique, dit Bisschop, et la simulation peut combler les lacunes là où les tests ne sont pas possibles.

Lors d'une présentation en direct Tech Briefs intitulée « Réduire les risques d'emballement thermique des batteries par les tests et la simulation », un lecteur a demandé :

« Comment s'assurer que l'emballement est contenu au minimum de cellules et ne dépasse pas le module ? »

Lisez la réponse éditée de Bisschop ci-dessous.

Roeland Bisschop, Chef de projet, RISE : Je pense que cela dépendra de la combinaison des tests et des simulations, pour comprendre les caractéristiques de votre cellule de batterie spécifique que vous utilisez et les défis auxquels vous faites face et si elle peut défaillir. Quoi qu'il en soit, vous devriez concevoir vos systèmes en vous attendant à ce qu'une de vos cellules puisse défaillir à un moment donné.

En ce qui concerne les spécificités : on peut examiner l'espacement entre les cellules, l'application de dissipateurs thermiques dans vos modules de batterie, ou entre les cellules, ou la mise en place de systèmes de refroidissement d'urgence. Dans nos tests spécifiques, nous avons examiné l'injection d'agents extincteurs directement dans un pack de batterie, et ainsi nous avons pu réduire le risque de propagation de l'emballement thermique, mais c'est une méthode de dernier recours.

Comment avez-vous géré les risques d'emballement thermique ? Partagez vos questions et commentaires ci-dessous.