राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (NREL) को एक अनुसन्धान टोलीले लिथियम-आयन ब्याट्रीको आगोको समस्या समाधान गर्न नयाँ विधि प्रस्ताव गरेको छ। उत्तरको कुञ्जी तापमान-संवेदनशील वर्तमान कलेक्टरमा हुन सक्छ।

अमेरिकी विद्वानहरूले प्रस्ताव गरे कि पोलिमर वर्तमान कलेक्टरहरूले आगोलाई रोक्न र ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री आगो खतराहरू सुधार गर्न सक्छन्

नङले लिथियम-आयन ब्याट्री सेल छेड्दा के हुन्छ? यस प्रक्रियालाई अवलोकन गर्ने अन्वेषकहरूले दावी गर्छन् कि उनीहरूले पोलिमर-आधारित विधि विकास गरेका छन् जसले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूसँग सम्बन्धित निहित आगोको खतराहरूको सामना गर्न सक्छ।

अमेरिकाको राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (NREL), नासा (नासा), युनिभर्सिटी कलेज लन्डन, डिडकोटको फराडे इन्स्टिच्युट, लन्डनको राष्ट्रिय भौतिक प्रयोगशाला, र फ्रान्सको युरोपेली सिन्क्रोट्रोनका विद्वानहरूले नेललाई बेलनाकार “18650 ब्याट्री” (18x65mm) मा चलाइनेछ। साइज) सामान्यतया मोटर वाहन अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ। अनुसन्धानकर्ताहरूले विद्युतीय सवारी (EV) ब्याट्रीहरूले दुर्घटनामा सहनु पर्ने मेकानिकल तनावलाई पुन: उत्पादन गर्ने प्रयास गरिरहेका छन्।

नेलले ब्याट्री भित्र एक सर्ट सर्किट ट्रिगर गर्नेछ, जसको कारण यसको तापक्रम बढ्छ। ब्याट्री भित्र के भयो भनेर थप विस्तारमा अध्ययन गर्नको लागि, शोधकर्ताहरूले प्रति सेकेन्ड 2000 फ्रेममा घटना कैद गर्न उच्च-गति एक्स-रे क्यामेरा प्रयोग गरे।

NREL मा एक कर्मचारी वैज्ञानिक डोनाल Finegan ले भने: “जब ब्याट्री असफल हुन्छ, यो धेरै चाँडै असफल हुन्छ, त्यसैले यो पूर्ण रूपमा अक्षुण्ण देखि आगोले निल्ने र केहि सेकेन्डमा पूर्ण रूपमा नष्ट हुन सक्छ। गति धेरै छिटो छ, धेरै छिटो। यो दुई सेकेन्डमा के भयो बुझ्न गाह्रो छ। तर के भयो भनेर बुझ्नु पनि धेरै महत्त्वपूर्ण छ, किनकि यी दुई सेकेन्डको व्यवस्थापन ब्याट्री सुरक्षा सुधार गर्न महत्त्वपूर्ण कारक हो।

यदि अनचेक छाडियो भने, थर्मल रनअवेको कारण ब्याट्रीको तापक्रम वृद्धि 800 डिग्री सेल्सियस भन्दा बढी भएको प्रमाणित भएको छ।

ब्याट्री सेलहरूले हालको एल्युमिनियम र तामाको सङ्कलनहरू समावेश गर्दछ। अनुसन्धान टोलीले एउटै भूमिका खेल्न एल्युमिनियम-लेपित पोलिमरहरू प्रयोग गर्‍यो र तिनीहरूको हालको सङ्कलकहरू उच्च तापक्रममा संकुचित हुन्छन्, तुरुन्तै प्रवाहको प्रवाहलाई रोक्छन्। सर्ट-सर्किटको तापले पोलिमरलाई संकुचित बनाउँछ, र प्रतिक्रियाले नेल र नकारात्मक इलेक्ट्रोडको बीचमा भौतिक बाधा बनाउँछ, सर्ट-सर्किट रोक्छ।

प्रयोगको क्रममा, पोलिमर वर्तमान कलेक्टर बिना सबै ब्याट्रीहरू कील छेडिएको छ भने डिफ्लेग्रेट हुनेछ। यसको विपरित, पोलिमरले भरिएको कुनै पनि ब्याट्रीले यो व्यवहार देखाएको छैन।

फिनेगनले भने: “ब्याट्रीको विनाशकारी विफलता धेरै दुर्लभ छ, तर जब यो हुन्छ, यसले धेरै क्षति निम्त्याउन सक्छ। यो सम्बन्धित कर्मचारीहरूको सुरक्षा र स्वास्थ्यको लागि मात्र होइन, कम्पनीको लागि पनि हो। ”

अमेरिकी विद्वानहरूले प्रस्ताव गरे कि पोलिमर वर्तमान कलेक्टरहरूले आगोलाई रोक्न र ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री आगो खतराहरू सुधार गर्न सक्छन्

ब्याट्री सेलहरू एकीकृत गर्ने कम्पनीलाई विचार गर्दै, NREL ले यसको ब्याट्री विफलता डाटाबेसलाई औंल्यायो, जसमा सयौं लिथियम-आयन ब्याट्री दुरुपयोग परीक्षणहरूबाट सयौं रेडियोलोजिकल भिडियो र तापमान डेटा बिन्दुहरू समावेश छन्।

फिनेगनले भने: “साना निर्माताहरूसँग सधैं ब्याट्रीहरू परीक्षण गर्नको लागि समय र स्रोतहरू हुँदैनन् जुन हामीले विगत पाँच देखि छ वर्षमा गरेका छौं।”

रुसी अन्वेषकहरूले हालै ब्याट्री आगोबाट बच्न पोलिमर प्रयोग गर्ने विचार पनि विकास गरेका छन्। सेन्ट पिटर्सबर्ग विश्वविद्यालयको इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री विभागका प्रोफेसर ओलेग लेभिन र उनका सहकर्मीहरूले पोलिमर प्रयोग गर्ने विधि विकास गरे र पेटेन्टको लागि आवेदन दिए। ताप वा भोल्टेजमा परिवर्तनसँगै यस पोलिमरको चालकता परिवर्तन हुन्छ। टोलीले यस विधिलाई “केमिकल फ्यूज” भनिन्छ।

माइक्रो-लिथियम ब्याट्री समूहका अनुसार, वर्तमानमा, रूसी वैज्ञानिकहरूको यो पोलिमर लिथियम आइरन फस्फेट (LFP) ब्याट्रीहरूको लागि मात्र उपयुक्त छ, किनभने विभिन्न क्याथोड घटकहरू विभिन्न भोल्टेज स्तरहरूमा काम गर्छन्। LFP ब्याट्रीहरूको लागि, यो 3.2V हो। प्रतियोगी निकल-म्यांगनीज-कोबाल्ट (NMC) क्याथोडहरू NMC ब्याट्रीको प्रकारमा निर्भर गर्दै, 3.7V र 4.2V बीचको अपरेटिङ भोल्टेजहरू छन्।