બેટરીની સલામતી કઈ પદ્ધતિઓથી સુધારી શકાય છે?

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

1. હાલમાં, દ્રાવક તરીકે કાર્બોનેટનો ઉપયોગ કરીને સુરક્ષિત લિથિયમ બેટરી ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો ઉપયોગ કરો, જેમાં રેખીય કાર્બોનેટ બેટરીની ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે, પરંતુ તેમનો ફ્લેશ પોઇન્ટ ઓછો હોય છે, ઓછા તાપમાને તે ફ્લેશ થશે, અને ફ્લોરો સોલવન્ટમાં સામાન્ય રીતે વધુ ફ્લેશ પોઇન્ટ હોય છે અથવા કોઈ ફ્લેશ હોતી નથી, તેથી ફ્લોરો સોલવન્ટનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોલાઇટના દહનને દબાવવા માટે થાય છે. હાલમાં અભ્યાસ કરાયેલા ફ્લોરાઇડ દ્રાવકોમાં ફ્લોરોએટ અને ફ્લોરોઇથિલ ઇથરનો સમાવેશ થાય છે.

જ્યોત પ્રતિરોધક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એક કાર્યાત્મક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે જે આવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સનું જ્યોત પ્રતિરોધક કાર્ય સામાન્ય રીતે પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં જ્યોત પ્રતિરોધક ઉમેરણ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે. જ્યોત-પ્રતિરોધક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ હાલમાં લિથિયમ બેટરી સલામતી માટે સૌથી વધુ આર્થિક અને અસરકારક પગલાં ઉકેલી રહ્યું છે, ખાસ કરીને ઉદ્યોગને આધીન. કાર્બનિક પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સને બદલે ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સનો ઉપયોગ, લિથિયમ બેટરીની સલામતીમાં અસરકારક રીતે સુધારો કરે છે.

સોલિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં પોલિમર સોલિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ અને અકાર્બનિક સોલિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સનો સમાવેશ થાય છે. પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ખાસ કરીને જેલ-પ્રકારનું પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, કોમર્શિયલ લિથિયમ બેટરીમાં મોટા પ્રમાણમાં બનાવવામાં આવ્યું છે, પરંતુ જેલ-પ્રકારનું પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વાસ્તવમાં ડ્રાય-સ્ટેટ પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને લિક્વિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સમાધાન છે. પરિણામે, બેટરી સલામતીમાં સુધારો કરવામાં તે ખૂબ જ મર્યાદિત છે.

ડ્રાય-સ્ટેટ પોલિમરાઇઝેશનના ઇલેક્ટ્રોલાઇટને કારણે, તે જેલ-પ્રકારના પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ જેવું ન હોવાથી, તે લિકેજ, વરાળ દબાણ અને દહનની દ્રષ્ટિએ વધુ સારી સલામતી ધરાવે છે. હાલમાં, વર્તમાન એકંદર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પોલિમર લિથિયમ બેટરીની એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરતું નથી, અને પોલિમર લિથિયમ સ્ટોરેજ બેટરીમાં વધુ સંશોધનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થવાની અપેક્ષા છે. તબક્કા સંબંધિત પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, અકાર્બનિક ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં વધુ સારી સલામતી છે, કોઈ અસ્થિરતા નથી, કોઈ દહન નથી, અને વધુ કોઈ લિકેજ સમસ્યા નથી.

વધુમાં, અકાર્બનિક ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટની યાંત્રિક શક્તિ ઊંચી હોય છે, ગરમી-પ્રતિરોધક તાપમાન પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને કાર્બનિક પોલિમર કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હોય છે, જેના કારણે બેટરીની ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણીમાં વધારો થાય છે; અકાર્બનિક સામગ્રીને એક ફિલ્મ બનાવવામાં આવે છે, જે લિથિયમ બેટરીનું લઘુચિત્રકરણ પ્રાપ્ત કરવાની શક્યતા વધારે છે, અને આ પ્રકારની બેટરીમાં અલ્ટ્રા-લોંગ સ્ટોરેજ લાઇફ હોય છે જે હાલની લિથિયમ બેટરીના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રને મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તૃત કરી શકે છે. 2. ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની થર્મોસ્ટેબિલિટીની સલામતી સમસ્યામાં સુધારો એ અસુરક્ષિત ઇલેક્ટ્રોલાઇટને કારણે થાય છે, પરંતુ મૂળ કારણ એ છે કે બેટરી પોતે ઊંચી ન હોવાથી, થર્મલ નિયંત્રણ બહાર થઈ જાય છે.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટની થર્મલ સ્થિરતા ઉપરાંત, ઇલેક્ટ્રોલાઇટની થર્મલ સ્થિરતા પણ સૌથી મહત્વપૂર્ણ કારણોમાંનું એક છે, જેથી ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની થર્મલ સ્થિરતા પણ બેટરીની સલામતી સુધારવાનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે, પરંતુ અહીં ઉલ્લેખિત ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની થર્મલ સ્થિરતામાં ફક્ત તેની પોતાની થર્મલ સ્થિરતા જ નહીં, પણ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સામગ્રીની થર્મલ સ્થિરતાનો પણ સમાવેશ થાય છે. સામાન્ય રીતે, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની થર્મલ સ્થિરતા સામગ્રીની રચના અને ચાર્જિંગ નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની પ્રવૃત્તિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. કાર્બન સામગ્રીની વાત કરીએ તો, ગોળાકાર કાર્બન સામગ્રી, જેમ કે મધ્યવર્તી કાર્બન માઇક્રોસ્ફિયર્સ (MCMB), ઓછા ગુણોત્તર સાથે, ઉચ્ચ ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્લેટફોર્મ સાથે, તેની ચાર્જિંગ સ્થિતિ નાની છે, અને થર્મલ સ્થિરતા પ્રમાણમાં તુલનાત્મક છે.

સારી, ઉચ્ચ સુરક્ષા. સ્પાઇનલ સ્ટ્રક્ચરનું Li4Ti5O12 લેમિનેટેડ ગ્રેફાઇટની સ્ટ્રક્ચરલ સ્થિરતા કરતાં વધુ સારું છે, અને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્લેટફોર્મ ઘણું વધારે છે, તેથી થર્મલ સ્થિરતા વધુ સારી છે અને સલામતી વધારે છે. તેથી, સામાન્ય ગ્રેફાઇટને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે બદલવા માટે સલામતી આવશ્યકતાઓની પાવર લિથિયમ-આયન બેટરીમાં MCMB અથવા Li4Ti5o12 નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે.

સામગ્રી ઉપરાંત, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની થર્મલ સ્થિરતા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસના નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસના ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પટલ (SEI) ની થર્મલ સ્થિરતા વિશે વધુ ચિંતિત છે, જે ઘણીવાર સમાન સામગ્રી દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે, ખાસ કરીને ગ્રેફાઇટમાં. વિચારો કે ગરમીના નુકશાનનું આ પહેલું પગલું છે. SEI ફિલ્મની થર્મલ સ્થિરતા સુધારવાની બે મહત્વપૂર્ણ રીતો છે: એક નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીનું સપાટી આવરણ છે, જેમ કે ગ્રેફાઇટની સપાટી પર આકારહીન ચારકોલ અથવા ધાતુના સ્તરનું આવરણ; બીજું બેટરીમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં ફિલ્મ બનાવતા ઉમેરણો ઉમેરવાનું છે. સક્રિયકરણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, તેઓ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની સ્થિરતા ધરાવતી SEI ફિલ્મ બનાવે છે, જે વધુ સારી થર્મલ સ્થિરતા મેળવવા માટે ફાયદાકારક છે.