আজ, বিভিন্ন গাড়ি কোম্পানি পাওয়ার ব্যাটারিতে বৃহৎ পরিসরে লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যবহার করছে, এবং শক্তির ঘনত্ব ক্রমশ বৃদ্ধি পাচ্ছে, কিন্তু মানুষ এখনও পাওয়ার ব্যাটারির নিরাপত্তা নিয়ে উদ্বিগ্ন, এবং এটি ব্যাটারির নিরাপত্তার জন্য একটি ভালো সমাধান নয়। তাপীয় পলাতকতা হল পাওয়ার ব্যাটারি সুরক্ষার প্রধান গবেষণার বিষয়, এবং এটির উপর মনোযোগ দেওয়া মূল্যবান।
প্রথমেই, আসুন আমরা বুঝতে পারি থার্মাল রানওয়ে কী। থার্মাল রানওয়ে হল বিভিন্ন ট্রিগার দ্বারা সৃষ্ট একটি চেইন রিঅ্যাকশন ঘটনা, যার ফলে অল্প সময়ের মধ্যে ব্যাটারি থেকে প্রচুর পরিমাণে তাপ এবং ক্ষতিকারক গ্যাস নির্গত হয়, যা এমনকি গুরুতর ক্ষেত্রে ব্যাটারিতে আগুন ধরে যেতে পারে এবং বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে। থার্মাল রানওয়ে হওয়ার অনেক কারণ রয়েছে, যেমন অতিরিক্ত গরম হওয়া, অতিরিক্ত চার্জিং, অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট, সংঘর্ষ ইত্যাদি। ব্যাটারির তাপ রানওয়ে প্রায়শই ব্যাটারি কোষে নেতিবাচক SEI ফিল্মের পচন থেকে শুরু হয়, তারপরে ডায়াফ্রামের পচন এবং গলে যায়, যার ফলে নেতিবাচক ইলেকট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইট তৈরি হয়, তারপরে ধনাত্মক ইলেকট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইট উভয়েরই পচন ঘটে, ফলে একটি বৃহৎ আকারের অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট শুরু হয়, যার ফলে ইলেক্ট্রোলাইট পুড়ে যায়, যা পরে অন্যান্য কোষে ছড়িয়ে পড়ে, যার ফলে একটি গুরুতর তাপ রানওয়ে হয় এবং পুরো ব্যাটারি প্যাকটি স্বতঃস্ফূর্ত দহন তৈরি করতে পারে।
তাপীয় পলাতকতার কারণগুলিকে অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক দুটি ভাগে ভাগ করা যেতে পারে। অভ্যন্তরীণ কারণগুলি প্রায়শই অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটের কারণে হয়; বাহ্যিক কারণগুলি যান্ত্রিক অপব্যবহার, বৈদ্যুতিক অপব্যবহার, তাপীয় অপব্যবহার ইত্যাদির কারণে হয়।
একটি অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট, যা ব্যাটারির ধনাত্মক এবং নেতিবাচক টার্মিনালের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ, যোগাযোগের মাত্রা এবং পরবর্তী প্রতিক্রিয়ার ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। সাধারণত যান্ত্রিক এবং তাপীয় অপব্যবহারের কারণে সৃষ্ট একটি বিশাল অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট সরাসরি তাপীয় পলাতকতা ট্রিগার করে। বিপরীতে, অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটগুলি যা নিজে থেকেই বিকশিত হয় তা তুলনামূলকভাবে ছোট, এবং এটি যে তাপ উৎপন্ন করে তা এত ছোট যে এটি তাৎক্ষণিকভাবে তাপীয় পলাতকতা ট্রিগার করে না। অভ্যন্তরীণ স্ব-বিকাশের মধ্যে সাধারণত উৎপাদন ত্রুটি, ব্যাটারির বার্ধক্যজনিত কারণে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের অবনতি, যেমন অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি, দীর্ঘমেয়াদী হালকা অপব্যবহারের কারণে লিথিয়াম ধাতু জমা ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত থাকে। সময়ের সাথে সাথে, এই জাতীয় অভ্যন্তরীণ কারণে সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটের ঝুঁকি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পাবে।
যান্ত্রিক অপব্যবহার বলতে বোঝায়, বাহ্যিক বলের প্রভাবে লিথিয়াম ব্যাটারি মনোমার এবং ব্যাটারি প্যাকের বিকৃতি এবং এর বিভিন্ন অংশের আপেক্ষিক স্থানচ্যুতি। বৈদ্যুতিক কোষের বিরুদ্ধে প্রধান রূপগুলির মধ্যে রয়েছে সংঘর্ষ, এক্সট্রুশন এবং পাংচার। উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ গতিতে গাড়ির দ্বারা স্পর্শ করা কোনও বিদেশী বস্তু সরাসরি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ ডায়াফ্রাম ভেঙে ফেলার দিকে পরিচালিত করে, যার ফলে ব্যাটারির মধ্যে একটি শর্ট সার্কিট ঘটে এবং অল্প সময়ের মধ্যে স্বতঃস্ফূর্ত জ্বলন শুরু হয়।
লিথিয়াম ব্যাটারির বৈদ্যুতিক অপব্যবহারের মধ্যে সাধারণত বহিরাগত শর্ট সার্কিট, অতিরিক্ত চার্জ, অতিরিক্ত ডিসচার্জ বিভিন্ন রূপ ধারণ করে, যা তাপীয় রানওয়ে থেকে ওভারচার্জে পরিণত হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। বহিরাগত শর্ট সার্কিট তখন ঘটে যখন ডিফারেনশিয়াল চাপ সহ দুটি কন্ডাক্টর কোষের বাইরে সংযুক্ত থাকে। ব্যাটারি প্যাকগুলিতে বহিরাগত শর্ট সার্কিট গাড়ির সংঘর্ষ, জলে ডুবে যাওয়া, পরিবাহী দূষণ বা রক্ষণাবেক্ষণের সময় বৈদ্যুতিক শকের কারণে সৃষ্ট বিকৃতির কারণে হতে পারে। সাধারণত, বহিরাগত শর্ট সার্কিট থেকে নির্গত তাপ ব্যাটারিকে উত্তপ্ত করে না, বরং পাংচার করে। বহিরাগত শর্ট সার্কিট এবং তাপীয় রানওয়েয়ের মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ যোগসূত্র হল তাপমাত্রা অতিরিক্ত গরম হওয়ার পর্যায়ে পৌঁছায়। যখন বহিরাগত শর্ট সার্কিট দ্বারা উৎপন্ন তাপ ভালভাবে বিচ্ছুরিত করা যায় না তখন ব্যাটারির তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং উচ্চ তাপমাত্রা তাপীয় রানওয়েকে ট্রিগার করে। অতএব, শর্ট-সার্কিট কারেন্ট কেটে ফেলা বা অতিরিক্ত তাপ অপচয় করা বহিরাগত শর্ট সার্কিটকে আরও ক্ষতি করতে বাধা দেওয়ার উপায়। অতিরিক্ত চার্জিং, কারণ এটি শক্তিতে পূর্ণ, বৈদ্যুতিক অপব্যবহারের সর্বোচ্চ বিপদগুলির মধ্যে একটি। তাপ এবং গ্যাস উৎপাদন অতিরিক্ত চার্জিং প্রক্রিয়ার দুটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য। তাপ উৎপাদন ওহমিক তাপ এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া থেকে আসে। প্রথমত, অতিরিক্ত লিথিয়াম এম্বেডিংয়ের কারণে লিথিয়াম ডেনড্রাইটগুলি অ্যানোড পৃষ্ঠে বৃদ্ধি পায়।
তাপীয় পলাতক সুরক্ষা ব্যবস্থা:
কোরের তাপীয় পতন রোধ করার জন্য স্ব-উত্পন্ন তাপ পর্যায়ে, আমাদের কাছে দুটি বিকল্প রয়েছে, একটি হল কোরের উপাদান উন্নত এবং আপগ্রেড করা, তাপীয় পতনের মূল কথা মূলত ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোড উপকরণ এবং ইলেক্ট্রোলাইটের স্থিতিশীলতার মধ্যে নিহিত। ভবিষ্যতে, আমাদের ক্যাথোড উপাদানের আবরণ, পরিবর্তন, সমজাতীয় ইলেক্ট্রোলাইট এবং ইলেক্ট্রোডের সামঞ্জস্য এবং কোরের তাপীয় পরিবাহিতা উন্নত করার ক্ষেত্রেও উচ্চতর অগ্রগতি অর্জন করতে হবে। অথবা শিখা প্রতিরোধকের প্রভাব খেলতে উচ্চ সুরক্ষা সহ ইলেক্ট্রোলাইট বেছে নিন। দ্বিতীয়ত, দক্ষ তাপ ব্যবস্থাপনা সমাধান গ্রহণ করা প্রয়োজন (পিটিসি কুল্যান্ট হিটার/ পিটিসি এয়ার হিটার) লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তাপমাত্রা বৃদ্ধি দমন করার জন্য বাইরে থেকে, যাতে কোষের SEI ফিল্ম দ্রবীভূত তাপমাত্রায় না ওঠে এবং স্বাভাবিকভাবেই, তাপীয় পলায়ন না ঘটে।
পোস্টের সময়: মার্চ-১৭-২০২৩
