ليتيم بيٽري جي حفاظت

ليتيم بيٽرين ۾ پورٽيبلٽي ۽ تيز چارجنگ جا فائدا آهن، پوءِ ڇو ليڊ ايسڊ بيٽريون ۽ ٻيون ثانوي بيٽريون اڃا تائين بازار ۾ گردش ڪري رهيون آهن؟
قيمت ۽ مختلف ايپليڪيشن شعبن جي مسئلن کان علاوه، هڪ ٻيو سبب سيڪيورٽي آهي.
ليتيم دنيا ۾ سڀ کان وڌيڪ فعال ڌاتو آهي.ڇاڪاڻ ته ان جون ڪيميائي خاصيتون تمام گهڻيون سرگرم آهن، جڏهن ليٿيم ڌاتو کي هوا ۾ ظاهر ڪيو ويندو آهي، ان ۾ آڪسيجن سان سخت آڪسائيڊريشن رد عمل هوندو آهي، تنهنڪري اهو ڌماڪي، باهه ۽ ٻين واقعن جو شڪار آهي.ان کان علاوه، ريڊڪس ردعمل به ليتيم بيٽري جي اندر چارج ۽ خارج ٿيڻ دوران ٿيندي.ڌماڪو ۽ spontaneous combustion خاص طور تي گرميءَ کان پوءِ ليٿيم بيٽري جي جمع ٿيڻ، ڦهلجڻ ۽ ڇڏڻ سبب ٿئي ٿو.مختصر ۾، ليٿيم بيٽري چارج ڪرڻ ۽ خارج ڪرڻ واري عمل دوران تمام گهڻي گرمي پيدا ڪندي، جيڪا بيٽري جي اندروني درجه حرارت جي اڀار ۽ انفرادي بيٽرين جي وچ ۾ غير برابر درجه حرارت کي وڌائيندي، اهڙي طرح بيٽري جي غير مستحڪم ڪارڪردگي جو سبب بڻجندي.
حرارتي ڀڄڻ واري ليٿيم آئن بيٽري جا غير محفوظ رويا (بشمول بيٽري اوور چارج ۽ اوور ڊسچارج، تيز چارج ۽ ڊسچارج، شارٽ سرڪٽ، مشيني غلط استعمال جون حالتون، تيز گرمي پد واري تھرمل جھٽڪو وغيره) بيٽري جي اندر خطرناڪ طرفي رد عمل پيدا ڪرڻ ۽ گرمي پيدا ڪرڻ، منفي اليڪٽرروڊ ۽ مثبت اليڪٽرروڊ مٿاڇري تي غير فعال فلم کي سڌو سنئون نقصان پهچائڻ.
ليتيم آئن بيٽرين جي تھرمل ڀڄڻ واري حادثن کي ٽڪرائڻ جا ڪيترائي سبب آھن.ٽريگرنگ جي خاصيتن جي مطابق، ان کي تقسيم ڪري سگهجي ٿو مشيني بدعنواني ٽرگرنگ، برقي بدعنواني ٽرگرنگ ۽ حرارتي غلط استعمال جي شروعات.مشيني بدعنواني: ايڪوپنڪچر ڏانهن اشارو ڪيو ويو آهي، ٻاهر نڪرڻ ۽ گاڏين جي ٽڪر جي ڪري ڳري اعتراض جو اثر؛اليڪٽرڪ جو غلط استعمال: عام طور تي غلط وولٹیج جي انتظام يا برقي جزو جي ناڪامي جي ڪري، بشمول شارٽ سرڪٽ، اوورچارج ۽ اوور ڊسچارج؛گرميءَ جو غلط استعمال: گرميءَ جو سبب نا مناسب درجه حرارت جي انتظام جي ڪري.

اهي ٽي متحرڪ طريقا هڪ ٻئي سان لاڳاپيل آهن.مشيني غلط استعمال عام طور تي بيٽري ڊاءفرام جي خراب ٿيڻ يا ڦاٽڻ جو سبب بڻجندو، جنهن جي نتيجي ۾ بيٽري جي مثبت ۽ منفي قطبن ۽ شارٽ سرڪٽ جي وچ ۾ سڌو رابطو، نتيجي ۾ بجليءَ جو غلط استعمال؛بهرحال، بجليءَ جي غلط استعمال جي حالت ۾، گرميءَ جي پيداوار جهڙوڪ جول جي گرمي وڌي ٿي، جنهن جي ڪري بيٽري جو گرمي پد وڌي ٿو، جيڪو گرميءَ جي غلط استعمال ۾ پکڙجي ٿو، بيٽري جي اندر زنجير جي قسم جي گرمي پيدا ڪرڻ واري پاسي جي رد عمل کي اڳتي وڌائي ٿو، ۽ آخرڪار اهو واقع ٿيڻ جو سبب بڻجي ٿو. جي بيٽري جي گرمي پد دور.
بيٽري جو گرمي پد رن اَي ان حقيقت جو سبب آهي ته بيٽري جي گرمي پيدا ڪرڻ جي شرح گرميءَ جي خارج ٿيڻ جي شرح کان تمام گهڻي آهي، ۽ گرمي وڏي مقدار ۾ جمع ٿئي ٿي پر وقت تي ختم نه ٿي ٿئي.جوهر ۾، ”حرارتي ڀڄڻ“ هڪ مثبت توانائي موٽڻ واري چڪر جو عمل آهي: وڌندڙ گرمي پد سسٽم جي گرم ٿيڻ جو سبب بڻجندو، ۽ گرمي پد سسٽم جي گرم ٿيڻ کان پوءِ وڌندو، جنهن جي نتيجي ۾ نظام وڌيڪ گرم ٿيندو.
حرارتي ڀڄڻ جو عمل: جڏهن بيٽري جو اندروني گرمي پد وڌندو آهي، SEI فلم جي مٿاڇري تي SEI فلم تيز گرمي پد هيٺ سڙي ويندي آهي، گريفائٽ ۾ شامل ليٿيم آئن اليڪٽرولائيٽ ۽ بائنڊر سان رد عمل ظاهر ڪندو، بيٽري جي گرمي پد کي اڳتي وڌائيندو. 150 ℃ تائين، ۽ هڪ نئون پرتشدد exothermic رد عمل هن گرمي پد تي ٿيندي.جڏهن بيٽري جو گرمي پد 200 ℃ کان مٿي ٿي وڃي ٿو، ته ڪيٿوڊ مواد سڙي ٿو، گرمي ۽ گيس جو هڪ وڏو مقدار جاري ڪري ٿو، ۽ بيٽري بلج ٿيڻ شروع ٿئي ٿي ۽ مسلسل گرم ٿي ويندي آهي.ليتيم ايمبيڊڊ انوڊ 250-350 ℃ تي اليڪٽرولائيٽ سان رد عمل شروع ڪيو.چارج ٿيل ڪيٿوڊ مواد پرتشدد سڙڻ واري رد عمل مان گذرڻ شروع ڪري ٿو، ۽ اليڪٽرولائٽ پرتشدد آڪسائيڊريشن رد عمل مان گذري ٿو، وڏي مقدار ۾ گرمي جاري ڪري ٿو، تيز گرمي پد ۽ گئس جي وڏي مقدار پيدا ڪري ٿي، جنهن جي ڪري بيٽري جو دھڻ ۽ ڌماڪو ٿئي ٿو.
اوورچارج دوران ليتيم ڊينڊريٽ جي ورن جو مسئلو: ليٿيم ڪوبليٽ بيٽري مڪمل طور تي چارج ٿيڻ کان پوءِ، ليٿيم آئنز جي وڏي مقدار مثبت اليڪٽرروڊ ۾ رهي ٿي.مطلب ته ڪيٿوڊ ڪيٿوڊ سان جڙيل وڌيڪ ليٿيم آئنز کي نه ٿو رکي سگهي، پر اوور چارج ٿيل حالت ۾، ڪيٿوڊ تي اضافي ليٿيم آئنز اڃا به ڪيٿوڊ ڏانهن ترندا ويندا.ڇاڪاڻ ته اهي مڪمل طور تي شامل نه ٿي سگھن ٿيون، ڌاتو ليتيم ڪيٿوڊ تي ٺاهيندو.جيئن ته هي ڌاتو ليتيم هڪ dendritic کرسٽل آهي، ان کي dendrite سڏيو ويندو آهي.جيڪڏهن ڊينڊريٽ تمام ڊگهو آهي، اهو ڊاءفرام کي سوراخ ڪرڻ آسان آهي، اندروني شارٽ سرڪٽ سبب.جيئن ته اليڪٽرولائيٽ جو بنيادي حصو ڪاربونيٽ آهي، ان جي اگنيشن پوائنٽ ۽ بوائلنگ پوائنٽ گهٽ آهن، تنهنڪري اهو تيز گرمي پد تي سڙي يا اڃا به ڌماڪو ٿيندو.

جيڪڏهن اهو هڪ پوليمر ليتيم بيٽري آهي، ته اليڪٽرولائٽ ڪولائيڊل هوندو آهي، جيڪو وڌيڪ پرتشدد دھلن جو شڪار هوندو آهي.هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاء، سائنسدانن محفوظ ڪيٿوڊ مواد کي تبديل ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي.lithium manganate جي بيٽري جو مواد ڪجهه فائدا آهن.اهو يقيني بڻائي سگهجي ٿو ته مثبت اليڪٽرروڊ جي ليٿيم آئن کي مڪمل طور تي مڪمل چارج واري حالت ۾ منفي اليڪٽرروڊ جي ڪاربان سوراخ ۾ شامل ڪري سگهجي ٿو، ان جي بدران مثبت اليڪٽرروڊ جهڙوڪ ليٿيم ڪوبليٽ، جيڪو ڪجهه حد تائين پيدا ٿيڻ کان بچي ٿو. dendritesليتيم مينگنيٽ جي مستحڪم جوڙجڪ ان جي آڪسائيڊ ڪارڪردگي کي ليتيم ڪوبليٽ جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ بڻائي ٿي.جيتوڻيڪ اتي هڪ خارجي شارٽ سرڪٽ آهي (بلڪه هڪ اندروني شارٽ سرڪٽ جي بدران)، اهو بنيادي طور تي ليتيم ڌاتو جي ورهاڱي جي سبب دفن ۽ ڌماڪي کان بچي سگهي ٿو.Lithium لوهه فاسفيٽ اعلي حرارتي استحڪام ۽ electrolyte جي هيٺين oxidation گنجائش آهي، تنهنڪري ان کي اعلي حفاظت ڪئي آهي.
ليتيم آئن بيٽري جي عمر جي گھٽتائي ظرفيت جي گھٽتائي ۽ اندروني مزاحمت جي واڌ سان ظاهر ٿئي ٿي، ۽ ان جي اندروني عمر جي گھٽتائي واري ميڪانيزم ۾ مثبت ۽ منفي فعال مواد جي نقصان ۽ موجود ليتيم آئن جي نقصان شامل آهي.جڏهن ڪيٿوڊ جو مواد پوڙهو ۽ سڙيل هوندو آهي، ۽ ڪيٿوڊ جي گنجائش ڪافي نه هوندي آهي، ته ڪيٿوڊ مان ليٿيم جي ارتقا جو خطرو وڌيڪ هوندو آهي.اوور ڊسچارج جي حالت ۾، ڪيٿوڊ کان ليٿيم جو امڪان 3V کان مٿي ٿي ويندو، جيڪو ٽامي جي ڦهلائڻ واري صلاحيت کان وڌيڪ آهي، جيڪو ٽامي ڪليڪٽر جي تحليل جو سبب بڻجندو آهي.ٿلهي ٽامي جا آئن ڪيٿوڊ جي مٿاڇري تي ترڪي ويندا ۽ ٽامي ڊينڊريٽ ٺاهيندا.ڪاپر ڊينڊريٽ ڊاءفرام مان گذري ويندا، اندروني شارٽ سرڪٽ جو سبب بڻجن ٿا، جيڪو بيٽري جي حفاظت جي ڪارڪردگي کي سنجيده متاثر ڪري ٿو.
ان کان علاوه، عمر جي بيٽرين جي اوورچارج مزاحمت هڪ خاص حد تائين گهٽجي ويندي، خاص طور تي اندروني مزاحمت جي واڌ ۽ مثبت ۽ منفي فعال مادي جي گهٽتائي جي ڪري، نتيجي ۾ بيٽرين جي اوور چارجنگ عمل دوران جولي گرمي ۾ اضافو ٿيندو.گھٽ اوور چارجنگ جي ڪري، پاسي جي رد عمل شروع ٿي سگھي ٿي، بيٽرين جي حرارتي ڀڄڻ جي ڪري.حرارتي استحڪام جي لحاظ کان، ڪيٿوڊ مان ليتيم ارتقاء جي بيٽري جي حرارتي استحڪام ۾ تيز گهٽتائي ٿيندي.
هڪ لفظ ۾، عمر جي بيٽري جي حفاظت جي ڪارڪردگي تمام گهٽجي ويندي، جيڪا بيٽري جي حفاظت کي سنجيده ڪري ڇڏيندو.سڀ کان عام حل بيٽري انرجي اسٽوريج سسٽم کي بيٽري مئنيجمينٽ سسٽم (BMS) سان ليس ڪرڻ آهي.مثال طور، Tesla Model S ۾ استعمال ٿيندڙ 8000 18650 بيٽريون بيٽري جي مختلف جسماني ماپن جي حقيقي وقت مانيٽرنگ کي محسوس ڪري سگھن ٿيون، بيٽري جي استعمال جي حالت جو جائزو وٺي سگھن ٿيون، ۽ ان جي بيٽري مئنيجمينٽ سسٽم ذريعي آن لائن تشخيص ۽ ابتدائي خبرداري کي منظم ڪري سگھن ٿيون.ساڳئي وقت، اهو پڻ خارج ڪري سگهي ٿو ۽ پري چارج ڪنٽرول، بيٽري بيلنس مينيجمينٽ ۽ حرارتي انتظام.