राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला (एनआरईएल) की एक शोध टीम ने लिथियम आयन बैटरी की आग की समस्या को हल करने के लिए एक नई विधि का प्रस्ताव दिया। उत्तर की कुंजी तापमान के प्रति संवेदनशील वर्तमान संग्राहक में हो सकती है।

अमेरिकी विद्वानों ने प्रस्तावित किया कि बहुलक वर्तमान संग्राहक आग को रोक सकते हैं और ऊर्जा भंडारण बैटरी आग के खतरों में सुधार कर सकते हैं

क्या होता है जब एक कील लिथियम-आयन बैटरी सेल में छेद करती है? इस प्रक्रिया को देखने वाले शोधकर्ताओं का दावा है कि उन्होंने एक बहुलक-आधारित विधि विकसित की है जो लिथियम-आयन बैटरी से जुड़े अंतर्निहित आग के खतरों का मुकाबला कर सकती है।

यूएस नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी (एनआरईएल), नासा (नासा), यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन, डिडकोट के फैराडे इंस्टीट्यूट, लंदन की नेशनल फिजिकल लेबोरेटरी और फ्रांस के यूरोपियन सिंक्रोट्रॉन के विद्वान, विल नेल को एक बेलनाकार “18650 बैटरी” (18×65 मिमी इंच) में संचालित किया जाएगा। आकार) आमतौर पर ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। शोधकर्ता यांत्रिक तनाव को पुन: उत्पन्न करने की कोशिश कर रहे हैं कि इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) बैटरी दुर्घटना में सहना चाहिए।

कील बैटरी के अंदर शॉर्ट सर्किट को ट्रिगर करेगी, जिससे इसका तापमान बढ़ जाएगा। अधिक विस्तार से अध्ययन करने के लिए कि बैटरी के अंदर क्या हुआ जब कील ने बैटरी में प्रवेश किया, शोधकर्ताओं ने घटना को 2000 फ्रेम प्रति सेकंड पर कैप्चर करने के लिए एक उच्च गति वाले एक्स-रे कैमरे का उपयोग किया।

एनआरईएल के एक कर्मचारी वैज्ञानिक डोनल फाइनगन ने कहा: “जब बैटरी विफल हो जाती है, तो यह बहुत जल्दी विफल हो जाती है, इसलिए यह पूरी तरह से बरकरार से आग की लपटों में निगलने के लिए जा सकती है और कुछ सेकंड में पूरी तरह से नष्ट हो सकती है। गति बहुत तेज है, बहुत तेज है। इन दो सेकंड में क्या हुआ यह समझना मुश्किल है। लेकिन यह समझना भी बहुत जरूरी है कि क्या हुआ, क्योंकि इन दो सेकंड का प्रबंधन बैटरी सुरक्षा को बेहतर बनाने में एक महत्वपूर्ण कारक है।”

यदि अनियंत्रित छोड़ दिया जाता है, तो थर्मल पलायन के कारण बैटरी तापमान वृद्धि 800 डिग्री सेल्सियस से अधिक साबित हुई है।

बैटरी कोशिकाओं में एल्यूमीनियम और तांबे के वर्तमान संग्राहक होते हैं। शोध दल ने समान भूमिका निभाने के लिए एल्यूमीनियम-लेपित पॉलिमर का उपयोग किया और देखा कि उनके वर्तमान संग्राहक उच्च तापमान पर सिकुड़ते हैं, तुरंत धारा के प्रवाह को रोकते हैं। शॉर्ट-सर्किट गर्मी के कारण बहुलक सिकुड़ जाता है, और प्रतिक्रिया शॉर्ट-सर्किट को रोकते हुए नाखून और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच एक भौतिक अवरोध बनाती है।

प्रयोग के दौरान, अगर कील में छेद किया गया है, तो पॉलिमर करंट कलेक्टर के बिना सभी बैटरियां डिफ्लैग्रेट हो जाएंगी। इसके विपरीत, पॉलिमर से भरी हुई किसी भी बैटरी ने इस व्यवहार को प्रदर्शित नहीं किया।

फाइनगन ने कहा: “बैटरी की भयावह विफलता बहुत दुर्लभ है, लेकिन जब ऐसा होता है, तो यह बहुत नुकसान पहुंचा सकता है। यह न केवल संबंधित कर्मियों की सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए है, बल्कि एक कंपनी के लिए भी है।”

अमेरिकी विद्वानों ने प्रस्तावित किया कि बहुलक वर्तमान संग्राहक आग को रोक सकते हैं और ऊर्जा भंडारण बैटरी आग के खतरों में सुधार कर सकते हैं

बैटरी कोशिकाओं को एकीकृत करने वाली कंपनी को ध्यान में रखते हुए, एनआरईएल ने अपने बैटरी विफलता डेटाबेस की ओर इशारा किया, जिसमें सैकड़ों लिथियम-आयन बैटरी दुरुपयोग परीक्षणों से सैकड़ों रेडियोलॉजिकल वीडियो और तापमान डेटा बिंदु शामिल हैं।

फाइनगन ने कहा: “छोटे निर्माताओं के पास पिछले पांच से छह वर्षों में इतने कठोर तरीके से बैटरी का परीक्षण करने के लिए हमेशा समय और संसाधन नहीं होते हैं।”

रूसी शोधकर्ताओं ने हाल ही में बैटरी की आग को रोकने के लिए पॉलिमर का उपयोग करने का विचार विकसित किया है। सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री विभाग के प्रोफेसर ओलेग लेविन और उनके सहयोगियों ने पॉलिमर का उपयोग करने के लिए एक विधि विकसित की और पेटेंट के लिए आवेदन किया। इस बहुलक की चालकता गर्मी या वोल्टेज में परिवर्तन के साथ बदलती है। टीम ने इस विधि को “रासायनिक फ्यूज” कहा।

माइक्रो-लिथियम बैटरी समूह के अनुसार, वर्तमान में, रूसी वैज्ञानिकों का यह बहुलक केवल लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरी के लिए उपयुक्त है, क्योंकि विभिन्न कैथोड घटक विभिन्न वोल्टेज स्तरों पर काम करते हैं। एलएफपी बैटरी के लिए, यह 3.2V है। प्रतिस्पर्धी निकल-मैंगनीज-कोबाल्ट (NMC) कैथोड में NMC बैटरी के प्रकार के आधार पर 3.7V और 4.2V के बीच ऑपरेटिंग वोल्टेज होता है।