આજે, વિવિધ કાર કંપનીઓ પાવર બેટરીઓમાં મોટા પાયે લિથિયમ બેટરીનો ઉપયોગ કરી રહી છે, અને ઊર્જાની ઘનતા વધુને વધુ વધી રહી છે, પરંતુ લોકો હજુ પણ પાવર બેટરીની સલામતીથી રંગીન છે, અને તે સલામતી માટે સારો ઉકેલ નથી. બેટરીથર્મલ રનઅવે પાવર બૅટરી સલામતીનું મુખ્ય સંશોધન ઑબ્જેક્ટ છે, અને તેના પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું યોગ્ય છે.
સૌ પ્રથમ, ચાલો સમજીએ કે થર્મલ રનઅવે શું છે.થર્મલ રનઅવે એ વિવિધ ટ્રિગર્સ દ્વારા ઉશ્કેરવામાં આવતી સાંકળ પ્રતિક્રિયા ઘટના છે, જેના પરિણામે ટૂંકા ગાળામાં બેટરી દ્વારા મોટી માત્રામાં ગરમી અને હાનિકારક વાયુઓ ઉત્સર્જિત થાય છે, જે ગંભીર કિસ્સાઓમાં બેટરીને આગ પકડવા અને વિસ્ફોટનું કારણ પણ બની શકે છે.થર્મલ રનઅવેની ઘટનાના ઘણા કારણો છે, જેમ કે ઓવરહિટીંગ, ઓવરચાર્જિંગ, આંતરિક શોર્ટ સર્કિટ, અથડામણ, વગેરે. બેટરી થર્મલ રનઅવે ઘણીવાર બેટરી સેલમાં નકારાત્મક SEI ફિલ્મના વિઘટનથી શરૂ થાય છે, ત્યારબાદ વિઘટન અને ગલન થાય છે. ડાયાફ્રેમનું, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં પરિણમે છે, ત્યારબાદ હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ બંનેનું વિઘટન થાય છે, આમ મોટા પાયે આંતરિક શોર્ટ સર્કિટ શરૂ થાય છે, જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ બળી જાય છે, જે પછી અન્ય કોષોમાં ફેલાય છે, જેના કારણે ગંભીર થર્મલ રનઅવે અને સમગ્ર બેટરી પેકને સ્વયંસ્ફુરિત કમ્બશન ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
થર્મલ રનઅવેના કારણોને આંતરિક અને બાહ્ય કારણોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.આંતરિક કારણો ઘણીવાર આંતરિક શોર્ટ સર્કિટને કારણે હોય છે;બાહ્ય કારણો યાંત્રિક દુરુપયોગ, ઇલેક્ટ્રિકલ દુરુપયોગ, થર્મલ દુરુપયોગ, વગેરેને કારણે છે.
આંતરિક શોર્ટ સર્કિટ, જે બેટરીના સકારાત્મક અને નકારાત્મક ટર્મિનલ્સ વચ્ચેનો સીધો સંપર્ક છે, તે સંપર્કની ડિગ્રી અને ત્યારપછીની પ્રતિક્રિયા ટ્રિગર કરવામાં ઘણો બદલાય છે.સામાન્ય રીતે યાંત્રિક અને થર્મલ દુરુપયોગને કારણે મોટા પ્રમાણમાં આંતરિક શોર્ટ સર્કિટ થર્મલ રનઅવેને સીધું ટ્રિગર કરશે.તેનાથી વિપરિત, આંતરિક શોર્ટ સર્કિટ જે તેમના પોતાના પર વિકસિત થાય છે તે પ્રમાણમાં નાના હોય છે, અને તે જે ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે તે એટલી ઓછી હોય છે કે તે તરત જ થર્મલ રનઅવેને ટ્રિગર કરતી નથી.આંતરિક સ્વ-વિકાસમાં સામાન્ય રીતે મેન્યુફેક્ચરિંગ ખામીઓ, બેટરીના વૃદ્ધત્વને કારણે વિવિધ ગુણધર્મોનું બગાડ, જેમ કે વધેલી આંતરિક પ્રતિકાર, લાંબા ગાળાના હળવા દુરુપયોગને કારણે લિથિયમ ધાતુની થાપણો વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. જેમ જેમ સમય એકઠો થાય છે, આંતરિક શોર્ટ સર્કિટનું જોખમ આવા કારણે થાય છે. આંતરિક કારણો ધીમે ધીમે વધશે.
યાંત્રિક દુરુપયોગ, બાહ્ય બળની ક્રિયા હેઠળ લિથિયમ બેટરી મોનોમર અને બેટરી પેકના વિરૂપતા અને તેના વિવિધ ભાગોના સંબંધિત વિસ્થાપનનો સંદર્ભ આપે છે.ઇલેક્ટ્રિક સેલ સામેના મુખ્ય સ્વરૂપોમાં અથડામણ, બહાર કાઢવું અને પંચરનો સમાવેશ થાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, કોઈ વિદેશી વસ્તુને વાહન દ્વારા ઊંચી ઝડપે સ્પર્શ કરવામાં આવે તો તે બેટરીના આંતરિક ડાયાફ્રેમના પતન તરફ દોરી જાય છે, જે બદલામાં બેટરીની અંદર શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બને છે અને ટૂંકા ગાળામાં સ્વયંસ્ફુરિત કમ્બશન શરૂ કરે છે.
લિથિયમ બેટરીના વિદ્યુત દુરુપયોગમાં સામાન્ય રીતે બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ, ઓવરચાર્જ, ઓવર ડિસ્ચાર્જ અનેક સ્વરૂપોનો સમાવેશ થાય છે, જે ઓવરચાર્જ કરવા માટે થર્મલ રનઅવેમાં વિકસિત થવાની સંભાવના છે.બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ ત્યારે થાય છે જ્યારે વિભેદક દબાણવાળા બે વાહક કોષની બહાર જોડાયેલા હોય છે.બેટરી પેકમાં બાહ્ય શોર્ટ્સ વાહનની અથડામણ, પાણીમાં નિમજ્જન, કંડક્ટરના દૂષણ અથવા જાળવણી દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિક શોકને કારણે થતા વિકૃતિને કારણે હોઈ શકે છે.સામાન્ય રીતે, બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટમાંથી નીકળતી ગરમી પંકચરના વિરોધમાં બેટરીને ગરમ કરતી નથી.બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ અને થર્મલ રનઅવે વચ્ચેની મહત્વની કડી એ તાપમાન છે જે ઓવરહિટીંગના બિંદુએ પહોંચે છે.જ્યારે બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને સારી રીતે ઓગાળી શકાતી નથી ત્યારે બેટરીનું તાપમાન વધે છે અને ઉચ્ચ તાપમાન થર્મલ રનઅવેને ટ્રિગર કરે છે.તેથી, શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહને કાપી નાખવો અથવા વધારાની ગરમીને દૂર કરવી એ બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટને વધુ નુકસાન થવાથી અટકાવવાના માર્ગો છે.ઓવરચાર્જિંગ, તેની ઉર્જાથી ભરપૂર હોવાને કારણે, વિદ્યુત દુરુપયોગના સૌથી વધુ જોખમોમાંનું એક છે.ગરમી અને ગેસનું ઉત્પાદન એ ઓવરચાર્જિંગ પ્રક્રિયાના બે સામાન્ય લક્ષણો છે.ગરમીનું ઉત્પાદન ઓહ્મિક ગરમી અને બાજુની પ્રતિક્રિયાઓમાંથી આવે છે.પ્રથમ, લિથિયમ ડેંડ્રાઇટ્સ વધુ પડતા લિથિયમ એમ્બેડિંગને કારણે એનોડ સપાટી પર વધે છે.
થર્મલ રનઅવે પ્રોટેક્શન પગલાં:
કોરના થર્મલ રનઅવેને રોકવા માટે સ્વ-ઉત્પન્ન ગરમીના તબક્કામાં, અમારી પાસે બે વિકલ્પો છે, એક કોરની સામગ્રીને સુધારવા અને અપગ્રેડ કરવાનો છે, થર્મલ રનઅવેનો સાર મુખ્યત્વે હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની સ્થિરતામાં રહેલો છે અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટભવિષ્યમાં, આપણે કેથોડ મટિરિયલ કોટિંગ, ફેરફાર, સજાતીય ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને ઇલેક્ટ્રોડની સુસંગતતા અને કોરની થર્મલ વાહકતા સુધારવામાં પણ ઉચ્ચ પ્રગતિ કરવાની જરૂર છે.અથવા જ્યોત રેટાડન્ટની અસર ચલાવવા માટે ઉચ્ચ સલામતી સાથે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પસંદ કરો.બીજું, કાર્યક્ષમ થર્મલ મેનેજમેન્ટ સોલ્યુશન્સ અપનાવવા જરૂરી છે (પીટીસી શીતક હીટર/ પીટીસી એર હીટર) બહારથી લિ-આયન બેટરીના તાપમાનના વધારાને દબાવવા માટે, જેથી ખાતરી કરી શકાય કે કોષની SEI ફિલ્મ વિસર્જન તાપમાન સુધી વધે નહીં, અને સ્વાભાવિક રીતે, થર્મલ રનઅવે નહીં થાય.
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-17-2023
