อันตรายที่ซ่อนอยู่: ปัญหา Thermal Runaway ของแบตเตอรี่
อันตรายที่ซ่อนอยู่: ปัญหา Thermal Runaway ของแบตเตอรี่
ในโลกปัจจุบันที่เต็มไปด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างแพร่หลาย ความปลอดภัยและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่เป็นเรื่องสำคัญอย่างมาก อุปกรณ์ที่มีแบตเตอรี่ที่ไม่เหมาะสมหรือมีปัญหาอาจสร้างความเสี่ยงต่อผู้ใช้ และการเสียหายต่ออุปกรณ์เองก็เป็นไปได้ ดังนั้นการทดสอบแบตเตอรี่เพื่อการประเมินความปลอดภัยและประสิทธิภาพของมันกลายเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง
ด้วยเหตุนี้ทาง Aralab จึงผลิตตู้ทดสอบความร้อนสำหรับแบตเตอรี่ ที่สอดคล้องกับการจำแนกประเภทระดับอันตรายของ EUCAR hazard levels เพื่อจำลองสภาวะแบตเตอรี่ที่อาจพบในระหว่างการใช้งาน โดยเฉพาะในสภาวะที่สมมุติว่าอุณหภูมิสภาพแวดล้อมมีการเพิ่มสูงขึ้น หรือสภาวะการใช้งานที่มีการกินพลังงานสูง เช่น เวลาที่อุปกรณ์ที่มีแบตเตอรี่ถูกใช้งานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน หรือในยานยนต์ที่อาจต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
Safety Devices. Example in TESTA 500 EC-45 BT
1. Flushing ATEX System
2. Fire detection and extinguishing system
3. PLC – Safety Control Systems
4. Gas Sensors – CO, H2, HF, HC, O2, others
5. Permanent Gas Enertization Inlet
6. N2 – Gas Cylinder or N2 Inlet
7. CO2 – Gas Cylinder
8. Explosion Pressure Relief System
9. Status Indicator
10. Emergency Stop command
11. Mechanical Door Lock w/ retaining clamps
12. Security Entry Ports
13. Security Door Lock
14. Polycarbonate window protection
การทดสอบความปลอดภัยของงานแบตเตอรี่?
การทดสอบความปลอดภัยแบตเตอรี่เกี่ยวข้องกับการจำลองเงื่อนไขสภาพแวดล้อมการใช้งานแบตเตอรี่ซึ่งอยู่นอกกรอบเวลาการทำงานจริง เช่น การทดสอบการชาร์จไฟเกินโดยชาร์จแบตเตอรี่ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าที่แนะนำตามปกติ การเจาะแบตเตอรี่ด้วยวัตถุปลายแหลมเพื่อจำลองอนุภาคที่เข้าสู่เซลล์ในระหว่างการผลิตและทำให้ขั้วไฟฟ้าลัดวงจรภายใน เพื่อให้เกิดความมั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของแบตเตอรี่ที่มีการใช้งานในรูปแบบต่างๆ มากขึ้น และเพื่อเป็นการป้องกันต่อเหตุการณ์ที่เรียกว่า “Thermal runaway”
Thermal runaway คืออะไร?
Thermal runaway ใน lithium-ion battery เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงจุดที่สามารถทำให้เซลล์แบตเตอรี่เปิดออกและสร้างความร้อนอย่างมากจนไม่สามารถควบคุมได้ กระบวนการที่รุนแรงนี้สามารถทำให้เกิดการระเบิดและการเผาไหม้
สาเหตุหลักของ Thermal Runaway มักเกิดจากปัจจัยหลายๆ อย่างซึ่งรวมถึง
1. แรงดันชาร์จแบตเตอรี่สูงเกินไป (Overcharge) การชาร์จแบตเตอรี่โดยใช้กระแสไฟฟ้าเกินไปหรือชาร์จเกินเวลาจะทำให้แบตเตอรี่จะร้อนขึ้น จึงมีความเสี่ยงที่จะเกิด Thermal Runaway มากขึ้น
2. อุณหภูมิแวดล้อมของแบตเตอรี่สูงเกินไป การปล่อยให้แบตเตอรี่อยู่ภายใต้สภาพแสดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงจากแหล่งความร้อนภายนอก เช่น แดดจ้ามากหรือบริเวณที่มีไฟไหม้ใกล้เคียง อาจเพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิด Thermal Runaway มากขึ้น
3. ความไม่สมดุลของการระบายความร้อน การออกแบบระบบระบายความร้อนไม่เหมาะสมหรือการขัดข้องของระบบนี้อาจเป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มความร้อนภายในระบบ
4. การผลิตที่ไม่ได้คุณภาพ ความผิดพลาดในกระบวนการผลิต เช่น มีการปนเปื้อนในการเติม electrolyte, การประเมินคุณภาพวัสดุ และการคัดเลือกวัสดุ อาจทำให้เกิดความไม่สมบูรณ์ของเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิด Thermal Runaway
5. ความเสียหายทางกายภาพ ความเสียหายทางกลของแบตเตอรี่ เช่น การกระแทกอย่างรุนแรง
เพื่อป้องกันการเกิด Thermal Runaway และเพื่อรักษาความปลอดภัยของผู้ใช้และสิ่งแวดล้อม การทดสอบแบตเตอรี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญมาก ซึ่งมีหลายวิธีที่ใช้ในการทดสอบแบตเตอรี่ เช่น
1. การทดสอบความปลอดภัยและการทดสอบเส้นทางการจ่ายไฟ การทดสอบความปลอดภัยจะตรวจสอบว่าแบตเตอรี่สามารถให้พลังงานได้โดยไม่เกิดอันตรายแก่ผู้ใช้ และการทดสอบเส้นทางการจ่ายไฟเพื่อตรวจสอบว่าแบตเตอรี่มีการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีการใช้งาน
2. การทดสอบอุณหภูมิและการทดสอบความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง เพื่อตรวจสอบว่าแบตเตอรี่สามารถทนทานต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่เกิด Thermal Runaway โดยการทดสอบแบตเตอรี่ในสภาวะที่อุณหภูมิสูงขึ้น
3. การทดสอบและการวัดการปลดปล่อยก๊าซ เพื่อตรวจสอบว่าแบตเตอรี่มีการปลดปล่อยก๊าซในระดับที่ปลอดภัยเมื่อใช้งาน
เนื่องจาก Thermal Runaway อาจเกิดขึ้นอย่างไม่คาดคิดและสร้างผลกระทบที่รุนแรงต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพของระบบ การออกแบบและการใช้งานอุปกรณ์ที่มีการควบคุมและระบายความร้อนอย่างเหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้น ตู้ควบคุมสภาวะแวดล้อมสำหรับการทดสอบแบตเตอรี่ (Battery testing) จากแบรนด์ Aralab จึงเป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญที่มีการติดตั้งเทคโนโลยีที่ทันสมัยเพื่อให้การทดสอบเป็นไปอย่างเชี่ยวชาญและแม่นยำ ซึ่งรวมถึงการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำและการสร้างเงื่อนไขการทดสอบที่ใกล้เคียงกับสภาพการใช้งานจริงของแบตเตอรี่ อีกทั้งยังมีระบบความปลอดภัยที่ทันสมัยเพื่อให้การทดสอบนั้นสามารถทำได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูงสุด
สนใจผลิตภัณฑ์ติดต่อ
ลูกค้าอุตสาหกรรมทั่วไป : คุณพณิชรัตน์ โทร. 092-282-3339
ลูกค้าภาคตะวันออก : คุณลัดดาวัลย์ โทร. 092-248-9991
หน่วยงานราชการ : คุณนันท์นภัส โทร. 092-282-3223
สถาบันการศึกษา : คุณสาธิดา โทร. 092-282-3335
หรือ Line ID : @entech
