ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ എനിക്ക് ഏതൊക്കെ മാർഗങ്ങളുണ്ട്?

著者：Iflowpower – Fornitur Portable Power Station

1. കാർബണേറ്റ് ഒരു ലായകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സുരക്ഷിത ലിഥിയം ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് നിലവിൽ ലിഥിയം ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുക, അതിൽ ലീനിയർ കാർബണേറ്റിന് ബാറ്ററിയുടെ ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് ശേഷിയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, പക്ഷേ അവയുടെ ഫ്ലാഷ് പോയിന്റ് കുറവായിരിക്കും, കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ അത് ഫ്ലാഷ് ചെയ്യും, കൂടാതെ ഫ്ലൂറോ ലായകത്തിന് സാധാരണയായി ഉയർന്ന ഫ്ലാഷ് പോയിന്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലാഷ് ഇല്ല, അതിനാൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ജ്വലനം അടിച്ചമർത്താൻ ഫ്ലൂറോ ലായകം ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിലവിൽ പഠിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഫ്ലൂറൈഡ് ലായകങ്ങളിൽ ഫ്ലൂറോയേറ്റ്, ഫ്ലൂറോഎഥൈൽ ഈതർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്നത് ഒരു ഫങ്ഷണൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റാണ്, അത്തരം ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് പ്രവർത്തനം സാധാരണയായി ഒരു പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ ഒരു ഫ്ലേം റിട്ടാർഡന്റ് അഡിറ്റീവ് ചേർക്കുന്നതിലൂടെ ലഭിക്കും. ലിഥിയം ബാറ്ററി സുരക്ഷയ്‌ക്കുള്ള ഏറ്റവും സാമ്പത്തികവും ഫലപ്രദവുമായ നടപടികൾ, പ്രത്യേകിച്ച് വ്യവസായത്തിന് വിധേയമായി, നിലവിൽ ജ്വാല പ്രതിരോധക ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് പരിഹരിക്കുന്നു. ജൈവ ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾക്ക് പകരം ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ സുരക്ഷ ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളിൽ പോളിമർ സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളും അജൈവ ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു. പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, പ്രത്യേകിച്ച് ജെൽ-ടൈപ്പ് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, വാണിജ്യ ലിഥിയം ബാറ്ററിയിൽ വളരെയധികം നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ ജെൽ-ടൈപ്പ് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഒരു ഡ്രൈ-സ്റ്റേറ്റ് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റും ഒരു ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് വിട്ടുവീഴ്ചയുമാണ്. തൽഫലമായി, ബാറ്ററി സുരക്ഷ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഇത് വളരെ പരിമിതമാണ്.

ഡ്രൈ-സ്റ്റേറ്റ് പോളിമറൈസേഷന്റെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കാരണം, ഇത് ഒരു ജെൽ-ടൈപ്പ് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് പോലെയല്ലാത്തതിനാൽ, ചോർച്ച, നീരാവി മർദ്ദം, ജ്വലനം എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിൽ ഇതിന് മികച്ച സുരക്ഷയുണ്ട്. നിലവിൽ, നിലവിലുള്ള അഗ്രഗേറ്റ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് പോളിമർ ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നില്ല, കൂടാതെ പോളിമർ ലിഥിയം സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററികളിൽ കൂടുതൽ ഗവേഷണങ്ങൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഫേസ് റിലേറ്റഡ് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, അജൈവ ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന് മികച്ച സുരക്ഷയുണ്ട്, ബാഷ്പീകരണമില്ല, ജ്വലനമില്ല, ചോർച്ച പ്രശ്‌നമില്ല.

കൂടാതെ, അജൈവ ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി കൂടുതലാണ്, താപ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള താപനില ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ ഒരു ഓർഗാനിക് പോളിമർ ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന താപനില പരിധി വർദ്ധിപ്പിച്ചു; അജൈവ മെറ്റീരിയൽ ഒരു ഫിലിമായി നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു ലിഥിയം ബാറ്ററി മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ നേടാൻ കൂടുതൽ സാധ്യതയുണ്ട്, കൂടാതെ ഈ തരത്തിലുള്ള ബാറ്ററിക്ക് അൾട്രാ-ലോംഗ് സ്റ്റോറേജ് ലൈഫ് ഉണ്ട്, നിലവിലുള്ള ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ പ്രയോഗ മേഖലയെ വളരെയധികം വിശാലമാക്കും. 2. ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ തെർമോസ്റ്റബിലിറ്റിയുടെ സുരക്ഷാ പ്രശ്നം മെച്ചപ്പെടുത്തുക, സുരക്ഷിതമല്ലാത്ത ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മൂലമാണ് നേരിട്ട് സംഭവിക്കുന്നത്, എന്നാൽ മൂലകാരണം ബാറ്ററി തന്നെ ഉയർന്നതല്ലാത്തതിനാലാണ്, താപ നിയന്ത്രണം നഷ്ടപ്പെടുന്നത്.

ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ താപ സ്ഥിരതയ്ക്ക് പുറമേ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ താപ സ്ഥിരതയും ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാരണങ്ങളിലൊന്നാണ്, അതിനാൽ ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ സ്ഥിരത ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്, എന്നാൽ ഇവിടെ പരാമർശിച്ചിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോഡ് ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ സ്ഥിരതയിൽ അതിന്റേതായ താപ സ്ഥിരത മാത്രമല്ല, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ സ്ഥിരതയും ഉൾപ്പെടുന്നു. സാധാരണയായി, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ സ്ഥിരത നിർണ്ണയിക്കുന്നത് മെറ്റീരിയൽ ഘടനയുടെയും ചാർജിംഗ് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെയും പ്രവർത്തനമാണ്. കാർബൺ മെറ്റീരിയലിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇന്റർമീഡിയറ്റ് കാർബൺ മൈക്രോസ്‌ഫിയറുകൾ (MCMB) പോലുള്ള ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കാർബൺ മെറ്റീരിയൽ, കുറഞ്ഞ അനുപാതം, ഉയർന്ന ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം എന്നിവയുള്ളതിനാൽ, അതിന്റെ ചാർജിംഗ് അവസ്ഥ ചെറുതാണ്, കൂടാതെ താപ സ്ഥിരത താരതമ്യേന താരതമ്യം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

നല്ലത്, ഉയർന്ന സുരക്ഷ. സ്പൈനൽ ഘടനയുടെ Li4Ti5O12 ലാമിനേറ്റഡ് ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഘടനാപരമായ സ്ഥിരതയേക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമും വളരെ ഉയർന്നതാണ്, അതിനാൽ താപ സ്ഥിരത മികച്ചതും സുരക്ഷ ഉയർന്നതുമാണ്. അതിനാൽ, സാധാരണ ഗ്രാഫൈറ്റിനെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിന് സുരക്ഷാ ആവശ്യകതകളുടെ പവർ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയിൽ MCMB അല്ലെങ്കിൽ Li4Ti5o12 സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മെറ്റീരിയലിന് പുറമേ, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ സ്ഥിരത, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇന്റർഫേസിന്റെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇന്റർഫേസിന്റെ സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മെംബ്രണിന്റെ (SEI) താപ സ്ഥിരതയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ ആശങ്കാകുലരാണ്, ഇത് പലപ്പോഴും ഒരേ മെറ്റീരിയൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. താപനഷ്ടം സംഭവിക്കുന്നതിലെ ആദ്യപടിയാണിതെന്ന് കരുതുക. SEI ഫിലിമിന്റെ താപ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് രണ്ട് പ്രധാന വഴികളുണ്ട്: ഒന്ന് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതല ആവരണം, ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു അമോർഫസ് കരി അല്ലെങ്കിൽ ലോഹ പാളി പൂശുന്നത് പോലെ; മറ്റൊന്ന് ബാറ്ററിയിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന അഡിറ്റീവുകൾ ചേർക്കുക എന്നതാണ്. സജീവമാക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ, അവ ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു SEI ഫിലിം ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് മികച്ച താപ സ്ഥിരത നേടുന്നതിന് ഗുണകരമാണ്.