લિથિયમ-આયન બેટરી થર્મલ આઉટ ઓફ કંટ્રોલ કેવી રીતે નિયંત્રિત કરવી?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Mea Hoolako Uku Uku

1. ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક લિક્વિડ ફ્લેમ રિટાડન્ટ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ફ્લેમ રિટાડન્ટ બેટરી થર્મલ આઉટ-ઓફ-કંટ્રોલ ઘટાડવાનો ખૂબ જ અસરકારક રસ્તો છે, પરંતુ આ ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સ ઘણીવાર લિથિયમ આયન બેટરીના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગુણધર્મો પર ગંભીર અસર કરે છે, તેથી તેનો ખરેખર ચાઇનીઝ ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ છે. આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, શેંગ ડિએગો, કેલિફોર્નિયા, ચીનની યુકિયાઓ ટીમ [1] કેપ્સ્યુલ પેકેજના કિસ્સામાં માઇક્રોકેપ્સ્યુલ્સના આંતરિક ભાગમાં જ્યોત પ્રતિરોધક DBA (ડાયબેન્ઝાઇલામાઇન) સંગ્રહિત કરે છે, ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં વિક્ષેપ, લિથિયમ-આયન બેટરીના વિદ્યુત ગુણધર્મોને અસર કરશે નહીં, પરંતુ જ્યારે બેટરી એક્સટ્રુઝન દ્વારા નાશ પામે છે, ત્યારે આ કેપ્સ્યુલ્સમાં જ્યોત પ્રતિરોધક મુક્ત થાય છે, અને બેટરી ઝેરી હોય છે જે બેટરીને નિષ્ફળ થવાનું કારણ બને છે, જેનાથી ગરમીનું નુકસાન થતું અટકાવે છે.

2018 યુકિયાઓ ટીમ [2] એ ઉપરોક્ત ટેકનોલોજીનો ફરીથી ઉપયોગ કર્યો, ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને ઇથિલિન ડાયામાઇનનો ઉપયોગ જ્યોત પ્રતિરોધક તરીકે કર્યો, જે લિથિયમ આયન બેટરીમાં કેપ્સ્યુલેટેડ હતો જેથી એક્યુપંક્ચર પ્રયોગમાં લિથિયમ આયન બેટરી સૌથી વધુ તાપમાને નીચે આવી ગઈ. 70%. લિથિયમ આયન બેટરીના થર્મલ નિયંત્રણ બહાર થવાનું જોખમ નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડ્યું.

ઉપર દર્શાવેલ રીત સ્વ-વિનાશ છે, એટલે કે, એકવાર જ્યોત પ્રતિરોધકનો ઉપયોગ થઈ જાય, પછી આખી લિથિયમ-આયન બેટરી સ્ક્રેપ થઈ જશે, અને જાપાનની ટોક્યો યુનિવર્સિટી [3] ની અત્સુઓયામાડા ટીમે આયન બેટરી ગુણધર્મોના લિથિયમ જ્યોત-પ્રતિરોધક ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાંથી એક પ્રકારનું પરિણામ વિકસાવ્યું છે, જે NaN (SO2F) 2 (Nafsa) ઓર્લિન (SO2F) 2 (LIFSA) ની ઉચ્ચ સાંદ્રતાનો ઉપયોગ કરીને લિથિયમ આયન મીઠા તરીકે ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક દ્રાવણનો ઉપયોગ કરે છે, અને તેમાં સામાન્ય જ્યોત પ્રતિરોધક ઉમેરવામાં આવે છે. મિથાઈલ એસ્ટર TMP, લિથિયમ આયન બેટરીની થર્મલ સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, જે વધુ શક્તિશાળી છે, અને લિથિયમ આયન બેટરીના ચક્ર પ્રદર્શનને અસર કરતું નથી, અને બેટરી ઇલેક્ટ્રોલાઇટને 1000 થી વધુ વખત સ્થિર કરી શકાય છે તે અપનાવે છે (C / 5 ચક્ર 1200 વખત, ક્ષમતા જાળવી રાખવાનો દર 95%). એડિટિવ દ્વારા, લિથિયમ-આયન બેટરીમાં જ્યોત પ્રતિરોધક લાક્ષણિકતા હોય છે જે લિથિયમ-આયન બેટરીના થર્મલ નિયંત્રણની બહાર જવાના માર્ગને અટકાવે છે, અને કેટલાક લોકો પાસે બીજી રીત હોય છે, જે રોસ્ટિંગને કારણે લિથિયમ-આયન બેટરીમાં શોર્ટ-સર્કિટ થવાની ઘટનામાંથી ઉદ્ભવવાનો પ્રયાસ કરે છે, આમ સક્શનના તળિયાનું સક્શન પ્રાપ્ત કરે છે, થર્મલ નિયંત્રણની બહાર જવાની ઘટનાને સંપૂર્ણપણે દૂર કરે છે.

ગતિશીલ લિથિયમ-આયન બેટરીના કિસ્સામાં, તે ઉપયોગમાં હિંસક અસરોનો સામનો કરી શકે છે, ગેબ્રિયલ એમ. વીથ, યુએસ ઓક લેસ નેશનલ લેબોરેટરી, શીયર જાડા થવાની લાક્ષણિકતાઓ સાથે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ડિઝાઇન કરી [4], ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો ઉપયોગ ન્યુટન સિવાય થાય છે. પ્રવાહી લાક્ષણિકતા ધરાવે છે, સામાન્ય સ્થિતિમાં, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પ્રવાહી સ્થિતિમાં રજૂ થાય છે, પરંતુ અચાનક અસરના કિસ્સામાં, તે ઘન સ્થિતિમાં રજૂ કરશે, અસામાન્ય રીતે મજબૂત બનશે, અને બુલેટપ્રૂફની અસર પણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે, અને લિથિયમને મૂળમાંથી અટકાવી શકે છે. આયન બેટરી અથડાય ત્યારે બેટરીમાંથી ગરમી નીકળી જવાથી શોર્ટ-સર્કિટનું જોખમ.

2. બેટરીનું માળખું આપણને ગરમીને નિયંત્રણમાંથી કેવી રીતે બહાર કાઢવી તે જોવા માટે લઈ જાય છે, અને વર્તમાન લિથિયમ-આયન બેટરીએ માળખાકીય ડિઝાઇનમાં થર્મલ આઉટ ઓફ કંટ્રોલની સમસ્યાને ધ્યાનમાં લીધી છે, જેમ કે 18650 બેટરીના ઉપરના કવરમાં. સામાન્ય રીતે પ્રેશર રિલીફ વાલ્વ હોય છે, અને થર્મલ આઉટ ઓફ કંટ્રોલ દરમિયાન બેટરીની અંદરનું દબાણ છોડવું શક્ય છે.

જ્યારે ગરમીનું નુકસાન તાપમાન વધે છે ત્યારે બીજા બેટરીના ઉપલા કવરમાં ધન તાપમાન ગુણાંક સામગ્રી PTC નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. ગરમી ઘટાડવા માટે કરંટ ઓછો કરો. વધુમાં, કોષ રચનાની ડિઝાઇનમાં, સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેના શોર્ટ-સર્કિટ ડિઝાઇનને ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી છે, અને બેટરીને અટકાવવી જરૂરી છે, જે બેટરીનું કારણ બને છે, ભૂલભરેલી કામગીરી, ધાતુની વધુ પડતી વસ્તુઓને કારણે સલામતી અકસ્માતનું કારણ બને છે.

બીજું, જ્યારે બેટરી ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, ત્યારે વધુ સુરક્ષિત ડાયાફ્રેમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઊંચા તાપમાને ઓટોમેટિક શટલનો ત્રણ-સ્તરનો સંયુક્ત ડાયાફ્રેમ, પરંતુ તાજેતરના વર્ષોમાં, બેટરી ઊર્જા ઘનતામાં સતત સુધારો થવાથી, ત્રણ-સ્તરનો સંયુક્ત ડાયાફ્રેમ સિરામિક કોટિંગ ડાયાફ્રેમ બની ગયો છે જે ધીમે ધીમે દૂર થઈ ગયો છે, સિરામિક કોટિંગનો ઉપયોગ ડાયાફ્રેમને ટેકો આપવા માટે થઈ શકે છે, ઊંચા તાપમાને વિભાજકનું સંકોચન ઘટાડે છે, લિથિયમ આયન બેટરીની થર્મલ સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે, લિથિયમ આયન બેટરીના થર્મલ નિયંત્રણ બહાર થવાનું જોખમ ઘટાડે છે. 3. બેટરી પેક ગરમી સલામતી ડિઝાઇન પાવર લિથિયમ-આયન બેટરી ઘણીવાર ડઝનેક, સેંકડો અથવા તો હજારો બેટરીઓમાંથી બનેલી હોય છે જે સમાંતર બને છે, જેમ કે ટેસ્લાના મોડેલ્સ બેટરી પેક.

7,000 18650 થી વધુ, જો બેટરીમાંથી એક થર્મલ નિયંત્રણ બહાર હોય, તો તે બેટરી પેકમાં ફેલાઈ શકે છે, જેના ગંભીર પરિણામો આવી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જાન્યુઆરી 2013 માં, યુએસએના બોસ્ટનમાં એક જાપાની એરલાઇન, યુએસ નેશનલ ટ્રાન્સપોર્ટ સેફ્ટી કમિશનની તપાસ અનુસાર, આગની ઘટના બેટરી પેકમાં 75AH ચોરસ લિથિયમ-આયન બેટરીને કારણે બની હતી. રિટેન કર્યા પછી, બાજુની બેટરી થર્મલ આઉટ-ઓફ-કંટ્રોલ ઉપર આવે છે.

આ ઘટના પછી, બોઇંગે તમામ બેટરી પેક પર થર્મલ આઉટ ઓફ કંટ્રોલ ફેલાતો અટકાવવા માટે પગલાં લેવાની જરૂર છે. લિથિયમ આયન બેટરીના આંતરિક ભાગમાં થર્મલ આઉટ ઓફ કંટ્રોલ અટકાવવા માટે, યુએસ ઓલસેલ ટેકનોલોજીએ ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ્સ [5] પર આધારિત લિથિયમ-આયન બેટરી થર્મલ આઉટ-ઓફ-કંટ્રોલ આઇસોલેશન મટિરિયલ વિકસાવ્યું છે. મોનોમર લિથિયમ આયન બેટરી વચ્ચે PCC સામગ્રી ભરવામાં આવે છે, અને જ્યારે લિથિયમ આયન બેટરી પેક સામાન્ય હોય છે, ત્યારે બેટરી પેકની ગરમી PCC સામગ્રી દ્વારા બેટરી પેકમાં ઝડપથી પ્રસારિત થઈ શકે છે, અને PCC સામગ્રી લિથિયમ આયન બેટરીમાં હોય છે.

તેમાં રહેલા પેરાફિન પદાર્થ દ્વારા તેને પીગળીને મોટી માત્રામાં ગરમી શોષી શકાય છે, જેનાથી બેટરીનું તાપમાન વધુ વધતું અટકે છે, જેનાથી બેટરી પેકમાં ગરમીનું નુકસાન થતું અટકે છે. એક્યુપંક્ચર પ્રયોગમાં, 18650 બેટરીઓમાંથી પેક કરાયેલ બેટરી પેક, જ્યારે PCC સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો નથી, ત્યારે એક બેટરી થર્મલ નિયંત્રણ બહાર થઈ જાય છે, જે આખરે બેટરી પેકમાં 20 બેટરીઓ તરફ દોરી જાય છે, અને PCC સામગ્રીનો ઉપયોગ બેટરી પેકમાં, બેટરી થર્મલ નિયંત્રણ બહાર થઈ જાય છે તે અન્ય બેટરી પેકને ટ્રિગર કરતું નથી. .