વિહંગાવલોકન

લિથિયમ-આયન બેટરીને કારણે વધુ અકસ્માતો થાય છે, લોકો બેટરી થર્મલ રન અવે વિશે વધુ ચિંતિત હોય છે, કારણ કે એક કોષમાં થર્મલ ભાગી જવાથી અન્ય કોષોમાં ગરમી ફેલાય છે, જેનાથી સમગ્ર બેટરી સિસ્ટમ બંધ થઈ જાય છે.

પરંપરાગત રીતે અમે પરીક્ષણો દરમિયાન હીટિંગ, પિનિંગ અથવા ઓવરચાર્જ કરીને થર્મલ રન અવે ટ્રિગર કરીશું. જો કે, આ પદ્ધતિઓ ન તો ચોક્કસ કોષમાં થર્મલ રનઅવેને નિયંત્રિત કરી શકે છે, ન તો તે બેટરી સિસ્ટમ્સના પરીક્ષણો દરમિયાન સરળતાથી લાગુ કરી શકાય છે. તાજેતરમાં લોકો થર્મલ રનઅવેને ટ્રિગર કરવા માટે નવી પદ્ધતિ વિકસાવી રહ્યા છે. નવા IEC 62619: 2022 માં પ્રચાર પરીક્ષણ એ એક ઉદાહરણ છે, અને એવો અંદાજ છે કે ભવિષ્યમાં આ પદ્ધતિનો વ્યાપક ઉપયોગ થશે. આ લેખ સંશોધન હેઠળ છે તે કેટલીક નવી પદ્ધતિઓ રજૂ કરવાનો છે.

લેસર રેડિયેશન:

લેસર રેડિયેશન ઉચ્ચ ઊર્જા લેસર પલ્સ સાથે નાના વિસ્તારને ગરમ કરવા માટે છે. ગરમી સામગ્રીની અંદર હાથ ધરવામાં આવશે. વેલ્ડીંગ, કનેક્ટીંગ અને કટીંગ જેવા મટીરીયલ પ્રોસેસીંગના ક્ષેત્રોમાં લેસર રેડિયેશનનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. સામાન્ય રીતે નીચેના પ્રકારના લેસર હોય છે:

• CO₂લેસર: કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મોલેક્યુલર ગેસ લેસર
• સેમિકન્ડક્ટર લેસર: ડાયોડ લેસર GaAs અથવા CdS થી બનેલું છે
• YAG લેસર: યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટથી બનેલું સોડિયમ લેસર
• ઓપ્ટિકલ ફાઈબર: દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ સાથે ગ્લાસ ફાઈબરથી બનેલું લેસર

કેટલાક સંશોધકો વિવિધ કોષો પર પરીક્ષણ કરવા માટે 40W, 1000nm તરંગ લંબાઈ અને 1mm વ્યાસના લેસરનો ઉપયોગ કરે છે.

ટ્રિગર ન થયેલા કોષ પર સીટી સ્કેન કર્યા પછી, તે શોધી શકાય છે કે સપાટી પરના છિદ્ર સિવાય કોઈ માળખાકીય પ્રભાવ નથી. તેનો અર્થ એ છે કે લેસર દિશાસૂચક છે, અને ઉચ્ચ-શક્તિ છે, અને હીટિંગ વિસ્તાર ચોક્કસ છે. તેથી લેસર પરીક્ષણ માટે એક સારો માર્ગ છે. અમે ચલને નિયંત્રિત કરી શકીએ છીએ, અને ઇનપુટ અને આઉટપુટ ઊર્જાની ચોક્કસ ગણતરી કરી શકીએ છીએ. દરમિયાન લેસરમાં હીટિંગ અને પિનિંગના ફાયદા છે, જેમ કે ઝડપી હીટિંગ, અને વધુ નિયંત્રણક્ષમ. લેસરના વધુ ફાયદા છે જેમ કે:

• તે થર્મલ રનઅવેને ટ્રિગર કરી શકે છે અને પડોશી કોષોને ગરમ કરશે નહીં. આ થર્મલ સંપર્ક કામગીરી માટે સારું છે

• તે આંતરિક અછતને ઉત્તેજિત કરી શકે છે

• તે થર્મલ રનઅવેને ટ્રિગર કરવા માટે ઓછા સમયમાં ઓછી ઉર્જા અને ગરમીનું ઇનપુટ કરી શકે છે, જે ટેસ્ટને સારી રીતે નિયંત્રણમાં રાખે છે.

થર્માઇટ પ્રતિક્રિયા:

થર્માઇટ પ્રતિક્રિયા એ એલ્યુમિનિયમને ઊંચા તાપમાને મેટાલિક ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા માટે બનાવે છે, અને એલ્યુમિનિયમ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડમાં સ્થાનાંતરિત થશે. કારણ કે એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડની રચનાની એન્થાલ્પી ખૂબ ઓછી છે (-1645kJ/mol), તેથી તે ઘણી ગરમી ઉત્પન્ન કરશે. થર્માઈટ સામગ્રી તદ્દન ઉપલબ્ધ છે, અને વિવિધ ફોર્મ્યુલા વિવિધ પ્રમાણમાં ગરમી પેદા કરી શકે છે. તેથી સંશોધકો થર્માઈટ સાથે 10Ah પાઉચ સાથે પરીક્ષણ શરૂ કરે છે.

થર્માઈટ સરળતાથી થર્મલ રનઅવેને ટ્રિગર કરી શકે છે, પરંતુ થર્મલ ઇનપુટને નિયંત્રિત કરવું સરળ નથી. સંશોધકો એક થર્મલ રિએક્ટર ડિઝાઇન કરવા માંગે છે જે સીલબંધ અને ગરમીને કેન્દ્રિત કરવામાં સક્ષમ હોય.

ઉચ્ચ-શક્તિ ક્વાર્ટઝ લેમ્પ:

થિયરી: કોષની નીચે હાઇ-પાવર ક્વાર્ટઝ લેમ્પ મૂકો અને કોષ અને દીવાને પ્લેટ વડે અલગ કરો. પ્લેટને છિદ્ર સાથે ડ્રિલ કરવાની જરૂર છે, જેથી ઉર્જા આચરણની ખાતરી આપી શકાય.

પરીક્ષણ બતાવે છે કે થર્મલ રનઅવેને ટ્રિગર કરવા માટે તેને ખૂબ જ ઊંચી શક્તિ અને લાંબા સમયની જરૂર છે, અને થર્મલ સમાનરૂપે નથી. કારણ એ હોઈ શકે છે કે ક્વાર્ટઝ લાઇટ દિશાત્મક પ્રકાશ નથી, અને ખૂબ જ ગરમીનું નુકશાન તે ભાગ્યે જ થર્મલ રનઅવેને ચોક્કસપણે ટ્રિગર કરે છે. દરમિયાન ઊર્જા ઇનપુટ ચોક્કસ નથી. આદર્શ થર્મલ રનઅવે ટેસ્ટ એ ટ્રિગરિંગ એનર્જી અને નીચા સરપ્લસ ઇનપુટ વેલ્યુને નિયંત્રિત કરવા માટે, પરીક્ષણ પરિણામ પરના પ્રભાવને ઘટાડવાનો છે. તેથી આપણે તારણ કાઢી શકીએ કે ક્વાર્ટઝ લેમ્પ અત્યારે ઉપયોગી નથી.

નિષ્કર્ષ:

સેલ થર્મલ રનઅવે (જેમ કે હીટિંગ, ઓવરચાર્જ અને પેનિટ્રેટિંગ) ટ્રિગર કરવાની પરંપરાગત પદ્ધતિની તુલનામાં, લેસર પ્રચાર એ વધુ અસરકારક રીત છે, જેમાં નાના હીટિંગ એરિયા, ઓછી ઇનપુટ ઊર્જા અને ટૂંકા ટ્રિગર સમય છે. આ મર્યાદિત વિસ્તાર પર ઉચ્ચ અસરકારક ઊર્જા ઇનપુટમાં ફાળો આપે છે. આ પદ્ધતિ IEC દ્વારા રજૂ કરવામાં આવી છે. અમે અપેક્ષા રાખી શકીએ છીએ કે ઘણા દેશો આ પદ્ધતિને ધ્યાનમાં લેશે. જો કે તે લેસર ઉપકરણો પર ઉચ્ચ જરૂરિયાત ઊભી કરે છે. તેને યોગ્ય લેસર સ્ત્રોત અને રેડિયેશન-પ્રૂફ ઉપકરણોની જરૂર છે. હાલમાં થર્મલ રનઅવે ટેસ્ટ માટે પૂરતા કેસ નથી, આ પદ્ધતિ હજુ પણ વેરિફિકેશનની જરૂર છે.