தேசிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆய்வகத்தின் (NREL) ஆராய்ச்சி குழு லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் தீ சிக்கலை தீர்க்க ஒரு புதிய முறையை முன்மொழிந்தது. பதிலுக்கான திறவுகோல் வெப்பநிலை உணர்திறன் மின்னோட்ட சேகரிப்பாளரில் இருக்கலாம்.

பாலிமர் மின்னோட்ட சேகரிப்பாளர்கள் தீயைத் தடுக்கலாம் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி தீ அபாயங்களை மேம்படுத்தலாம் என்று அமெரிக்க அறிஞர்கள் முன்மொழிந்தனர்

ஒரு ஆணி லித்தியம் அயன் பேட்டரி செல்லைத் துளைத்தால் என்ன நடக்கும்? இந்த செயல்முறையை கவனித்த ஆராய்ச்சியாளர்கள், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுடன் தொடர்புடைய உள்ளார்ந்த தீ அபாயங்களை எதிர்கொள்ளும் பாலிமர் அடிப்படையிலான முறையை உருவாக்கியுள்ளதாக கூறுகின்றனர்.

அமெரிக்க தேசிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆய்வகம் (NREL), NASA (NASA), லண்டன் பல்கலைக்கழக கல்லூரி, டிட்காட்டின் ஃபாரடே நிறுவனம், லண்டனின் தேசிய இயற்பியல் ஆய்வகம் மற்றும் பிரான்சின் ஐரோப்பிய சின்க்ரோட்ரான் ஆகியவற்றின் அறிஞர்கள், ஆணி ஒரு உருளை “18650 பேட்டரி” (18×65 மிமீ) இல் இயக்கப்படும். அளவு) பொதுவாக வாகன பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்சார வாகனம் (EV) பேட்டரிகள் ஒரு விபத்தில் தாங்க வேண்டிய இயந்திர அழுத்தத்தை மீண்டும் உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் முயற்சிக்கின்றனர்.

ஆணி பேட்டரியின் உள்ளே ஒரு குறுகிய சுற்று தூண்டும், அதன் வெப்பநிலை உயரும். ஆணி பேட்டரியில் ஊடுருவியபோது பேட்டரியின் உள்ளே என்ன நடந்தது என்பதை இன்னும் விரிவாகப் படிக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிவேக எக்ஸ்-ரே கேமராவைப் பயன்படுத்தி நிகழ்வை வினாடிக்கு 2000 பிரேம்களில் படம்பிடித்தனர்.

NREL இன் ஊழியர் விஞ்ஞானி டொனால் ஃபினேகன் கூறினார்: “பேட்டரி செயலிழக்கும்போது, ​​​​அது மிக விரைவாக செயலிழக்கும், எனவே அது முற்றிலும் அப்படியே இருந்து தீப்பிழம்புகளால் விழுங்கப்பட்டு சில நொடிகளில் முற்றிலும் அழிக்கப்படும். வேகம் மிக வேகமாக, மிக வேகமாக உள்ளது. இந்த இரண்டு வினாடிகளில் என்ன நடந்தது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது கடினம். ஆனால் என்ன நடந்தது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் முக்கியம், ஏனெனில் இந்த இரண்டு வினாடிகளின் மேலாண்மை பேட்டரி பாதுகாப்பை மேம்படுத்துவதில் ஒரு முக்கிய காரணியாகும்.

சரிபார்க்காமல் விட்டுவிட்டால், தெர்மல் ரன்அவேயால் ஏற்படும் பேட்டரி வெப்பநிலை உயர்வு 800 டிகிரி செல்சியஸைத் தாண்டியதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

பேட்டரி செல்கள் அலுமினியம் மற்றும் தாமிரத்தின் தற்போதைய சேகரிப்பாளர்களைக் கொண்டுள்ளன. ஆராய்ச்சி குழு அதே பாத்திரத்தை வகிக்க அலுமினியம்-பூசிய பாலிமர்களைப் பயன்படுத்தியது மற்றும் அவற்றின் தற்போதைய சேகரிப்பாளர்கள் அதிக வெப்பநிலையில் சுருங்கி, மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தை உடனடியாக தடுத்து நிறுத்துவதைக் கவனித்தனர். ஷார்ட் சர்க்யூட் வெப்பமானது பாலிமரை சுருங்கச் செய்கிறது, மேலும் எதிர்வினை ஆணிக்கும் எதிர்மறை மின்முனைக்கும் இடையில் ஒரு உடல் தடையை உருவாக்குகிறது, இது குறுகிய சுற்றுகளை நிறுத்துகிறது.

பரிசோதனையின் போது, ​​பாலிமர் கரண்ட் கலெக்டர் இல்லாத அனைத்து பேட்டரிகளும் ஆணி குத்தப்பட்டால் சிதைந்துவிடும். இதற்கு நேர்மாறாக, பாலிமருடன் ஏற்றப்பட்ட பேட்டரிகள் எதுவும் இந்த நடத்தையை வெளிப்படுத்தவில்லை.

ஃபினேகன் கூறினார்: “பேட்டரியின் பேரழிவு தோல்வி மிகவும் அரிதானது, ஆனால் இது நிகழும்போது, ​​​​அது நிறைய சேதத்தை ஏற்படுத்தும். இது சம்பந்தப்பட்ட பணியாளர்களின் பாதுகாப்பு மற்றும் ஆரோக்கியத்திற்கு மட்டுமல்ல, ஒரு நிறுவனத்திற்கும் கூட.

பாலிமர் மின்னோட்ட சேகரிப்பாளர்கள் தீயைத் தடுக்கலாம் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி தீ அபாயங்களை மேம்படுத்தலாம் என்று அமெரிக்க அறிஞர்கள் முன்மொழிந்தனர்

பேட்டரி செல்களை ஒருங்கிணைக்கும் நிறுவனத்தைக் கருத்தில் கொண்டு, நூற்றுக்கணக்கான லித்தியம்-அயன் பேட்டரி துஷ்பிரயோக சோதனைகளிலிருந்து நூற்றுக்கணக்கான கதிரியக்க வீடியோ மற்றும் வெப்பநிலை தரவு புள்ளிகளைக் கொண்ட அதன் பேட்டரி செயலிழப்பு தரவுத்தளத்தை NREL சுட்டிக்காட்டியது.

Finegan கூறினார்: “கடந்த ஐந்து முதல் ஆறு ஆண்டுகளில் எங்களிடம் உள்ள பேட்டரிகளை மிகவும் கடுமையான முறையில் சோதிக்க சிறிய உற்பத்தியாளர்களுக்கு எப்போதும் நேரமும் வளங்களும் இல்லை.”

ரஷ்ய ஆராய்ச்சியாளர்கள் சமீபத்தில் பேட்டரி தீயைத் தடுக்க பாலிமர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனையை உருவாக்கியுள்ளனர். செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் மின் வேதியியல் துறையின் பேராசிரியர் ஒலெக் லெவின் மற்றும் அவரது சகாக்கள் பாலிமர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு முறையை உருவாக்கி காப்புரிமைக்கு விண்ணப்பித்தனர். இந்த பாலிமரின் கடத்துத்திறன் வெப்பம் அல்லது மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் மாறுகிறது. குழு இந்த முறையை “ரசாயன ஃபியூஸ்” என்று அழைத்தது.

மைக்ரோ-லித்தியம் பேட்டரி குழுவின் படி, தற்போது, ​​ரஷ்ய விஞ்ஞானிகளின் இந்த பாலிமர் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) பேட்டரிகளுக்கு மட்டுமே பொருத்தமானது, ஏனெனில் வெவ்வேறு கேத்தோடு கூறுகள் வெவ்வேறு மின்னழுத்த நிலைகளில் வேலை செய்கின்றன. LFP பேட்டரிகளுக்கு, இது 3.2V ஆகும். போட்டியாளர் நிக்கல்-மாங்கனீஸ்-கோபால்ட் (NMC) கேத்தோட்கள் NMC பேட்டரியின் வகையைப் பொறுத்து 3.7V மற்றும் 4.2V இடையே இயக்க மின்னழுத்தங்களைக் கொண்டுள்ளன.