లిథియం బ్యాటరీలు వాటి ఉపయోగంలో విభిన్న వాతావరణాలను ఎదుర్కొంటాయి. శీతాకాలంలో, ఉత్తర చైనాలో ఉష్ణోగ్రత తరచుగా 0℃ లేదా -10℃ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ ఉష్ణోగ్రత 0℃ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, లిథియం బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సామర్థ్యం మరియు వోల్టేజ్ బాగా తగ్గుతుంది. ఎందుకంటే ఎలక్ట్రోలైట్, SEI మరియు గ్రాఫైట్ కణాలలో లిథియం అయాన్ల చలనశీలత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద తగ్గుతుంది. అటువంటి కఠినమైన తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పర్యావరణం అనివార్యంగా అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యంతో లిథియం మెటల్ అవపాతానికి దారి తీస్తుంది.

అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యంతో లిథియం అవపాతం అనేది లిథియం బ్యాటరీల వైఫల్య యంత్రాంగానికి అత్యంత క్లిష్టమైన కారణాలలో ఒకటి మరియు బ్యాటరీ భద్రతకు కూడా ముఖ్యమైన సమస్య. ఎందుకంటే ఇది చాలా పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యం కలిగి ఉంటుంది, లిథియం మెటల్ చాలా చురుకుగా మరియు మండే అవకాశం ఉంది, అధిక ఉపరితల వైశాల్యం డెండ్రైట్ లిథియం కొద్దిగా తడిగా ఉన్న గాలిని కాల్చవచ్చు.

ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల బ్యాటరీ సామర్థ్యం, ​​రేంజ్ మరియు మార్కెట్ వాటా మెరుగుపడటంతో, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల భద్రతా అవసరాలు మరింత కఠినంగా మారుతున్నాయి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పవర్ బ్యాటరీల పనితీరులో మార్పులు ఏమిటి? గమనించదగ్గ భద్రతా అంశాలు ఏమిటి?

1.18650 క్రయోజెనిక్ సైకిల్ ప్రయోగం మరియు బ్యాటరీ వేరుచేయడం విశ్లేషణ

18650 బ్యాటరీ (2.2A, NCM523/ గ్రాఫైట్ సిస్టమ్) ఒక నిర్దిష్ట ఛార్జ్-డిశ్చార్జ్ మెకానిజం కింద 0℃ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద అనుకరించబడింది. ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ మెకానిజం: CC-CV ఛార్జింగ్, ఛార్జింగ్ రేటు 1C, ఛార్జింగ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ 4.2V, ఛార్జింగ్ కట్-ఆఫ్ కరెంట్ 0.05c, ఆపై CC డిశ్చార్జ్ 2.75V. బ్యాటరీ SOH 70%-80% సాధారణంగా బ్యాటరీ యొక్క ముగింపు స్థితి (EOL)గా నిర్వచించబడుతుంది. అందువల్ల, ఈ ప్రయోగంలో, బ్యాటరీ యొక్క SOH 70% ఉన్నప్పుడు బ్యాటరీ నిలిపివేయబడుతుంది. పై పరిస్థితులలో బ్యాటరీ యొక్క సైకిల్ వక్రత మూర్తి 1 (a)లో చూపబడింది. Li MAS NMR విశ్లేషణ సర్క్యులేటింగ్ మరియు నాన్-సర్క్యులేటింగ్ బ్యాటరీల యొక్క స్తంభాలు మరియు డయాఫ్రాగమ్‌లపై నిర్వహించబడింది మరియు రసాయన స్థానభ్రంశం ఫలితాలు మూర్తి 1 (బి) లో చూపబడ్డాయి.

మూర్తి 1. సెల్ సైకిల్ కర్వ్ మరియు Li MAS NMR విశ్లేషణ

క్రయోజెనిక్ చక్రం యొక్క సామర్థ్యం మొదటి కొన్ని చక్రాలలో పెరిగింది, తరువాత స్థిరమైన క్షీణత, మరియు SOH 70 కంటే తక్కువ చక్రాలలో 50% దిగువకు పడిపోయింది. బ్యాటరీని విడదీసిన తర్వాత, యానోడ్ ఉపరితలంపై వెండి-బూడిద పదార్థం యొక్క పొర ఉందని కనుగొనబడింది, ఇది ప్రసరణ యానోడ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై నిక్షిప్తం చేయబడిన లిథియం మెటల్ అని భావించబడింది. రెండు ప్రయోగాత్మక పోలిక సమూహాల బ్యాటరీలపై Li MAS NMR విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది మరియు ఫలితాలు మూర్తి B లో మరింత ధృవీకరించబడ్డాయి.

0ppm వద్ద విస్తృత శిఖరం ఉంది, ఈ సమయంలో SEIలో లిథియం ఉందని సూచిస్తుంది. చక్రం తర్వాత, రెండవ శిఖరం 255 PPM వద్ద కనిపిస్తుంది, ఇది యానోడ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై లిథియం మెటల్ అవపాతం ద్వారా ఏర్పడవచ్చు. లిథియం డెండ్రైట్‌లు నిజంగా కనిపించాయో లేదో మరింత ధృవీకరించడానికి, SEM పదనిర్మాణం గమనించబడింది మరియు ఫలితాలు మూర్తి 2 లో చూపబడ్డాయి.

బొమ్మ

మూర్తి 2. SEM విశ్లేషణ ఫలితాలు

A మరియు B చిత్రాలను పోల్చడం ద్వారా, చిత్రం B లో పదార్థం యొక్క మందపాటి పొర ఏర్పడినట్లు చూడవచ్చు, అయితే ఈ పొర గ్రాఫైట్ కణాలను పూర్తిగా కవర్ చేయలేదు. SEM మాగ్నిఫికేషన్ మరింత విస్తరించబడింది మరియు సూది వంటి పదార్థం మూర్తి D లో గమనించబడింది, ఇది అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యంతో లిథియం కావచ్చు (డెండ్రైట్ లిథియం అని కూడా పిలుస్తారు). అదనంగా, లిథియం మెటల్ నిక్షేపణ డయాఫ్రాగమ్ వైపు పెరుగుతుంది మరియు గ్రాఫైట్ పొర యొక్క మందంతో పోల్చడం ద్వారా దాని మందాన్ని గమనించవచ్చు.

డిపాజిట్ చేయబడిన లిథియం యొక్క రూపం అనేక అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉపరితల రుగ్మత, కరెంట్ సాంద్రత, ఛార్జింగ్ స్థితి, ఉష్ణోగ్రత, ఎలక్ట్రోలైట్ సంకలనాలు, ఎలక్ట్రోలైట్ కూర్పు, అనువర్తిత వోల్టేజ్ మరియు మొదలైనవి. వాటిలో, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రసరణ మరియు అధిక విద్యుత్ సాంద్రత అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యంతో దట్టమైన లిథియం లోహాన్ని రూపొందించడం చాలా సులభం.

2. బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క థర్మల్ స్టెబిలిటీ విశ్లేషణ

మూర్తి 3లో చూపిన విధంగా, సర్క్యులేటెడ్ మరియు పోస్ట్-సర్క్యులేటెడ్ బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోడ్‌లను విశ్లేషించడానికి TGA ఉపయోగించబడింది.

బొమ్మ

మూర్తి 3. ప్రతికూల మరియు సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌ల TGA విశ్లేషణ (A. ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ B. పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్)

పై బొమ్మ నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ఉపయోగించని ఎలక్ట్రోడ్ వరుసగా T≈260℃, 450℃ మరియు 725℃ వద్ద మూడు ముఖ్యమైన శిఖరాలను కలిగి ఉంది, ఈ ప్రదేశాలలో హింసాత్మక కుళ్ళిపోవడం, బాష్పీభవనం లేదా సబ్లిమేషన్ ప్రతిచర్యలు జరుగుతాయని సూచిస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క భారీ నష్టం 33℃ మరియు 200℃ వద్ద స్పష్టంగా ఉంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్య SEI పొర యొక్క కుళ్ళిపోవటం వలన సంభవిస్తుంది, వాస్తవానికి, ఎలక్ట్రోలైట్ కూర్పు మరియు ఇతర కారకాలకు సంబంధించినది. అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యంతో లిథియం లోహం యొక్క అవపాతం లిథియం మెటల్ యొక్క ఉపరితలంపై పెద్ద సంఖ్యలో SEI ఫిల్మ్‌లు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది, ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రత చక్రంలో బ్యాటరీల భారీ నష్టానికి కూడా కారణం.

చక్రీయ ప్రయోగం తర్వాత SEM కాథోడ్ పదార్థం యొక్క పదనిర్మాణంలో ఎటువంటి మార్పులను చూడలేకపోయింది మరియు TGA విశ్లేషణ ఉష్ణోగ్రత 400℃ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు అధిక నాణ్యత నష్టం ఉందని చూపించింది. కాథోడ్ పదార్థంలో లిథియం తగ్గడం వల్ల ఈ ద్రవ్యరాశి నష్టం సంభవించవచ్చు. మూర్తి 3 (బి)లో చూపినట్లుగా, బ్యాటరీ యొక్క వృద్ధాప్యంతో, NCM యొక్క సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌లో Li యొక్క కంటెంట్ క్రమంగా తగ్గుతుంది. SOH100% పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి నష్టం 4.2%, మరియు SOH70% పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ 5.9%. ఒక్క మాటలో చెప్పాలంటే, క్రయోజెనిక్ చక్రం తర్వాత సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌ల ద్రవ్యరాశి నష్టం రేటు పెరుగుతుంది.

3. ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ఏజింగ్ విశ్లేషణ

బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోలైట్‌పై తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం GC/MS ద్వారా విశ్లేషించబడింది. ఎలక్ట్రోలైట్ నమూనాలు వరుసగా పాత మరియు వయస్సు గల బ్యాటరీల నుండి తీసుకోబడ్డాయి మరియు GC/MS విశ్లేషణ ఫలితాలు మూర్తి 4లో చూపబడ్డాయి.

బొమ్మ

మూర్తి 4.GC/MS మరియు FD-MS పరీక్ష ఫలితాలు

నాన్-క్రయోజెనిక్ సైకిల్ బ్యాటరీ యొక్క ఎలక్ట్రోలైట్ DMC, EC, PC మరియు FEC, PS మరియు SNలను బ్యాటరీ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి మిశ్రమాలుగా కలిగి ఉంటుంది. నాన్-సర్క్యులేటింగ్ సెల్ మరియు సర్క్యులేటింగ్ సెల్‌లోని DMC, EC మరియు PC మొత్తం ఒకే విధంగా ఉంటుంది మరియు ప్రసరణ తర్వాత ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని సంకలిత SN (అధిక వోల్టేజ్ కింద సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ ఎలక్ట్రోలైటిక్ లిక్విడ్ ఆక్సిజన్ యొక్క కుళ్ళిపోవడాన్ని నిరోధిస్తుంది) తగ్గించబడుతుంది. , కాబట్టి కారణం ఏమిటంటే సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత చక్రంలో పాక్షికంగా అధికంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది. BS మరియు FEC అనేవి SEI ఫిల్మ్ ఫార్మింగ్ సంకలనాలు, ఇవి స్థిరమైన SEI ఫిల్మ్‌ల ఏర్పాటును ప్రోత్సహిస్తాయి. అదనంగా, FEC బ్యాటరీల సైకిల్ స్థిరత్వం మరియు కూలంబ్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. PS యానోడ్ SEI యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఫిగర్ నుండి చూడగలిగినట్లుగా, బ్యాటరీ వృద్ధాప్యంతో PS మొత్తం తగ్గదు. FEC మొత్తంలో పదునైన తగ్గుదల ఉంది మరియు SOH 70% ఉన్నప్పుడు, FEC కూడా కనిపించలేదు. FEC యొక్క అదృశ్యం SEI యొక్క నిరంతర పునర్నిర్మాణం వలన సంభవిస్తుంది మరియు SEI యొక్క పునరావృత పునర్నిర్మాణం కాథోడ్ గ్రాఫైట్ ఉపరితలంపై Li యొక్క నిరంతర అవపాతం కారణంగా సంభవిస్తుంది.

బ్యాటరీ చక్రం తర్వాత ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ప్రధాన ఉత్పత్తి DMDOHC, దీని సంశ్లేషణ SEI ఏర్పడటానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, FIGలో పెద్ద సంఖ్యలో DMDOHC. 4A పెద్ద SEI ప్రాంతాల ఏర్పాటును సూచిస్తుంది.

4. నాన్-క్రయోజెనిక్ సైకిల్ బ్యాటరీల యొక్క థర్మల్ స్టెబిలిటీ విశ్లేషణ

ARC (యాక్సిలరేటెడ్ క్యాలరీమీటర్) పరీక్షలు నాన్-క్రయోజెనిక్ సైకిల్ మరియు క్రయోజెనిక్ సైకిల్ బ్యాటరీలపై పాక్షిక-అడయాబాటిక్ పరిస్థితులు మరియు HWS మోడ్‌లో నిర్వహించబడ్డాయి. ఆర్క్-హెచ్‌డబ్ల్యుఎస్ ఫలితాలు బాహ్య పరిసర ఉష్ణోగ్రతతో సంబంధం లేకుండా బ్యాటరీ లోపలి భాగం వల్ల ఎక్సోథర్మిక్ రియాక్షన్ ఏర్పడిందని చూపించింది. టేబుల్ 1లో చూపిన విధంగా బ్యాటరీ లోపల ప్రతిచర్యను మూడు దశలుగా విభజించవచ్చు.

బొమ్మ

డయాఫ్రాగమ్ థర్మలైజేషన్ మరియు బ్యాటరీ పేలుడు సమయంలో పాక్షిక ఉష్ణ శోషణ జరుగుతుంది, అయితే డయాఫ్రాగమ్ థర్మలైజేషన్ మొత్తం SHRకి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ప్రారంభ ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య SEI యొక్క కుళ్ళిపోవడం నుండి వస్తుంది, తరువాత లిథియం అయాన్ల డీమ్‌బెడ్డింగ్‌ను ప్రేరేపించడానికి థర్మల్ ఇండక్షన్, గ్రాఫైట్ ఉపరితలంపైకి ఎలక్ట్రాన్‌ల రాక మరియు SEI పొరను తిరిగి స్థాపించడానికి ఎలక్ట్రాన్‌ల తగ్గింపు. థర్మల్ స్టెబిలిటీ పరీక్ష ఫలితాలు మూర్తి 5లో చూపబడ్డాయి.

బొమ్మ

బొమ్మ

మూర్తి 5. Arc-hws ఫలితాలు (a) 0% SOC; (బి) 50 శాతం SOC; (సి) 100 శాతం SOC; డాష్ చేసిన పంక్తులు ప్రారంభ ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత, ప్రారంభ ఉష్ణ రన్అవే ఉష్ణోగ్రత మరియు థర్మల్ రన్అవే ఉష్ణోగ్రత

బొమ్మ

మూర్తి 6. Arc-hws ఫలిత వివరణ a. థర్మల్ రన్‌అవే ఉష్ణోగ్రత, B.ID స్టార్టప్, C. థర్మల్ రన్‌అవే యొక్క ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత డి. ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య యొక్క ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత

క్రయోజెనిక్ సైకిల్ లేకుండా బ్యాటరీ యొక్క ప్రారంభ ఎక్సోథర్మిక్ రియాక్షన్ (OER) దాదాపు 90℃ మొదలవుతుంది మరియు SOC తగ్గడంతో 125℃కి సరళంగా పెరుగుతుంది, OER యానోడ్‌లోని లిథియం అయాన్ స్థితిపై చాలా ఆధారపడి ఉంటుందని సూచిస్తుంది. ఉత్సర్గ ప్రక్రియలో బ్యాటరీ కోసం, కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్యలో అత్యధిక SHR (స్వీయ-తాపన రేటు) సుమారు 160℃ వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద SHR తగ్గుతుంది, కాబట్టి ఇంటర్కలేటెడ్ లిథియం అయాన్ల వినియోగం ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద నిర్ణయించబడుతుంది. .

ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌లో తగినంత లిథియం అయాన్లు ఉన్నంత వరకు, దెబ్బతిన్న SEIని పునర్నిర్మించవచ్చని హామీ ఇవ్వబడుతుంది. కాథోడ్ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడం ఆక్సిజన్‌ను విడుదల చేస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్‌తో ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, చివరికి బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ రన్‌అవే ప్రవర్తనకు దారితీస్తుంది. అధిక SOC కింద, కాథోడ్ పదార్థం అత్యంత డెలిథియం స్థితిలో ఉంటుంది మరియు కాథోడ్ పదార్థం యొక్క నిర్మాణం కూడా అత్యంత అస్థిరంగా ఉంటుంది. ఏమి జరుగుతుంది అంటే సెల్ యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం తగ్గుతుంది, ఆక్సిజన్ విడుదల మొత్తం పెరుగుతుంది మరియు సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య ప్రతిచర్య అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పడుతుంది.

4. గ్యాస్ ఉత్పత్తి సమయంలో శక్తి విడుదల

పోస్ట్-సైకిల్ బ్యాటరీ యొక్క విశ్లేషణ ద్వారా, SHR 32℃ చుట్టూ సరళ రేఖలో పెరగడం ప్రారంభించిందని చూడవచ్చు. గ్యాస్ ఉత్పాదన ప్రక్రియలో శక్తి విడుదల ప్రధానంగా కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్య వలన సంభవిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోయినట్లు భావించబడుతుంది.

అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం కలిగిన లిథియం లోహం యానోడ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై అవక్షేపిస్తుంది, దీనిని క్రింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు.

బొమ్మ

ప్రచారంలో, Cp అనేది నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం, ​​మరియు △T అనేది ARC పరీక్షలో కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్య వలన బ్యాటరీ యొక్క స్వీయ-తాపన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది.

ARC ప్రయోగాలలో 30 ℃ మరియు 120℃ మధ్య ప్రసరణ చేయని కణాల నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యాలు పరీక్షించబడ్డాయి. ఎక్సోథర్మిక్ రియాక్షన్ 125℃ వద్ద జరుగుతుంది మరియు బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ స్థితిలో ఉంటుంది మరియు ఏ ఇతర ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య దానితో జోక్యం చేసుకోదు. ఈ ప్రయోగంలో, కింది సమీకరణంలో చూపిన విధంగా CP ఉష్ణోగ్రతతో సరళ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

బొమ్మ

మొత్తం ప్రతిచర్యలో విడుదలయ్యే మొత్తం శక్తిని నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని ఏకీకృతం చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు, ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రతి కణ వృద్ధాప్యానికి 3.3Kj. థర్మల్ రన్‌అవే సమయంలో విడుదలయ్యే శక్తి మొత్తం లెక్కించబడదు.

5. ఆక్యుపంక్చర్ ప్రయోగం

బ్యాటరీ షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రయోగంపై బ్యాటరీ వృద్ధాప్య ప్రభావాన్ని నిర్ధారించడానికి, ఒక సూది ప్రయోగం జరిగింది. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు క్రింది చిత్రంలో చూపబడ్డాయి:

బొమ్మ

ఆక్యుపంక్చర్ ఫలితం విషయానికొస్తే, ఆక్యుపంక్చర్ ప్రక్రియలో A అనేది బ్యాటరీ ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత, మరియు B అనేది సాధించగల గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత.

డిశ్చార్జ్ తర్వాత వృద్ధాప్య బ్యాటరీ మరియు కొత్త బ్యాటరీ (SOC 10%) మధ్య 20-0 ℃ స్వల్ప తేడా మాత్రమే ఉందని సూది పరీక్ష ద్వారా చూడగలరు. వృద్ధాప్య కణం కోసం, అడియాబాటిక్ స్థితిలో సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత T≈35℃కి చేరుకుంటుంది, ఇది SHR≈0.04K/నిమిషానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.

SOC 120% ఉన్నప్పుడు పనిచేయని బ్యాటరీ 30 సెకన్ల తర్వాత గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 50℃కి చేరుకుంటుంది. విడుదల చేయబడిన జూల్ హీట్ ఈ ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోవడానికి సరిపోదు మరియు SHR ఉష్ణ వ్యాప్తిని మించిపోయింది. SOC 50% ఉన్నప్పుడు, వృద్ధాప్య బ్యాటరీ థర్మల్ రన్‌అవేపై కొంత ఆలస్యం ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు బ్యాటరీలోకి సూదిని చొప్పించినప్పుడు ఉష్ణోగ్రత తీవ్రంగా 135℃కి పెరుగుతుంది. 135℃ పైన, SHR పెరుగుదల బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ రన్‌వేకి కారణమవుతుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత 400℃కి పెరుగుతుంది.

కొత్త బ్యాటరీని నీడిల్ ప్రిక్‌తో ఛార్జ్ చేసినప్పుడు వేరే దృగ్విషయం గమనించబడింది. కొన్ని కణాలు నేరుగా థర్మల్ నియంత్రణను కోల్పోతాయి, అయితే మరికొన్ని ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత 125℃ కంటే తక్కువగా ఉంచబడినప్పుడు ఉష్ణ నియంత్రణను కోల్పోలేదు. బ్యాటరీలోకి సూది తర్వాత బ్యాటరీ యొక్క డైరెక్ట్ థర్మల్ కంట్రోల్‌లో ఒకటి, ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత 700℃కి చేరుకుంది, దీని వలన అల్యూమినియం ఫాయిల్ కరిగిపోతుంది, కొన్ని సెకన్ల తర్వాత, పోల్ కరిగించి బ్యాటరీ నుండి వేరు చేయబడింది, ఆపై ఎజెక్షన్‌ను మండించింది. వాయువు, మరియు చివరకు మొత్తం షెల్ ఎరుపును కలిగించింది. వేర్వేరు దృగ్విషయాల యొక్క రెండు సమూహాలు డయాఫ్రాగమ్ 135℃ వద్ద కరుగుతున్నట్లు భావించవచ్చు. ఉష్ణోగ్రత 135℃ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, డయాఫ్రాగమ్ కరుగుతుంది మరియు అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్ కనిపిస్తుంది, ఎక్కువ వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు చివరికి థర్మల్ రన్‌అవేకి దారి తీస్తుంది. దీన్ని ధృవీకరించడానికి, నాన్-థర్మల్ రన్‌అవే బ్యాటరీ విడదీయబడింది మరియు డయాఫ్రాగమ్ AFM పరీక్షించబడింది. పొర యొక్క రెండు వైపులా మెమ్బ్రేన్ ద్రవీభవన ప్రారంభ స్థితి కనిపించిందని ఫలితాలు చూపించాయి, అయితే పోరస్ నిర్మాణం ఇప్పటికీ ప్రతికూల వైపు కనిపించింది, కానీ సానుకూల వైపు కాదు.