थर्मल प्रोटेक्शन का होत है?
थर्मल प्रोटेक्शन ई है कि एक लिथियम-आयन सेल खुद का आग से कैसे बचावत है। हर 18650 आपने कभी उपयोग किहिन है, जेहिमा कईयो सुरक्षा उपकरण उ छोट टॉप कैप-पीटीसी, सीआईडी, वेंट डिस्क, काम करत हैं। उ वहिमा हैं काहे से कि लिथियम-आयन रसायन विज्ञान एक छोट जगह मा एक टन ऊर्जा संग्रहीत करत है, अऊर अगर आंतरिक रूप से कुछ गलत होइ जात है तौ उ ऊर्जा बाहर निकलै का रास्ता खोज लेई।
मैं ई उद्योग मा काफी समय से रहा हौं कि याद करौं कि जब "थर्मल रनवे" घरेलू शब्द नाहीं रहा। फिर 2006 मा डेल लैपटॉप रिकॉल आवा। सोनी लाखन सेल खींचिस। अचानक हर कोई जानय चाहत रहा कि जब लिथियम-आयन सेल विफल होइ जात है तौ का होत है, अऊर जादा महत्वपूर्ण बात ई है कि ओका कैसे रोका जाय।
थर्मल रनवे बनाम ओवरहीटिंग
लोग हर समय इनका मिलावत हैं। ओवरहीटिंग तब होत है जब एक सेल बाहरी कारणन से गर्म होइ जात है-आपने ओका एक गर्म कार मा छोड़ दिहिन, चार्जर खराब होइ गवा, चाहे कुछौ हो। गर्मी के स्रोत का हटावा अऊर सेल ठंडा होइ जात है। समस्या हल होइ गै।
थर्मल रनवे एकदम अलग जानवर है। सेल के अंदर कुछ विफल हो जात है-शायद विभाजक पंचर होइ जाय, हो सकत है कि एक निर्माण दोष एक नरम शॉर्ट पैदा करै- अऊर सेल आपन गर्मी पैदा करै लागत है। ऊ गर्मी रासायनिक टूटन का तेज करत है, जवन अधिक गर्मी पैदा करत है, जवन टूटन का अउर तेज करत है। ई एक प्रतिक्रिया लूप है। जब तक आप नोटिस करत हैं, तब तक रोकै मा बहुत देर होइ चुकी है।
कोठरी गर्म गैस अऊर लौ का बाहर निकालत है, कभी-कभी हिंसक रूप से। एक बैटरी पैक मा, भगोड़ा मा जात एक सेल अपने पड़ोसियन का पका सकत है अऊर एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू कइ सकत है। यहै कारन थर्मल प्रोटेक्शन मौजूद है।
संरक्षण ढेर
एक बेलनाकार कोशिका का दरार खोलौ अऊर ऊपरी टोपी का देखौ। आप वहिमा कईयो उपकरण ढेर होइहैं, जेहमा से हर एक अलग-अलग चरणन मा समस्यान का पकड़ै के खातिर डिज़ाइन कीन गा है।
पीटीसी
पीटीसी (सकारात्मक तापमान गुणांक) उपकरण आपकी पहली लाइन है। ई मूल रूप से प्रवाहकीय कणन से भरा एक बहुलक वेफर है। सामान्य तापमान, कम प्रतिरोध, करंट ठीक बहत है। डिग्री या वइसन से ऊपर प्राप्त करा अऊर बहुलक फूल जात है, कण अलग होइ जात हैं, प्रतिरोध छत से होइ जात है। करंट लगभग कुछौ नाहीं गिरत है।
पीटीसी के बारे मा हमका जवन पसंद है ऊ ई है कि उ रीसेट होत हैं। सेल का ठंडा करा, ई फिर से काम करत है। बाहरी शॉर्ट्स का पकड़ै के लिए अच्छा है जवन जल्दी से साफ होत है।
जवन हमका पसंद नाहीं है ऊ ई है कि उ श्रृंखला तार मा कैसे व्यवहार करत हैं। हम कुछ साल पहिले पैक परीक्षण के दौरान ई कठिन तरीका से सीखे रहेन। एक सेल के पीटीसी ट्रिप होइ गवा, लेकिन ओकरे पीछे 48V स्ट्रिंग के साथ, वोल्टेज बस पार होइ गवा। सेल स्तर पर बहुत अच्छा काम करै वाली सुरक्षा हमेशा पैक स्तर तक स्केल नाहीं करत है।
विभाजक बंद
विभाजक उ पतली झिल्ली है जवन आपके इलेक्ट्रोड का अलग रखत है जबकि लिथियम आयनन का गुजरने देत है। एक शटडाउन विभाजक मा, सामग्री लगभग 130 डिग्री नरम होइ जात है अऊर छिद्र सील होइ जात हैं। न आयन परिवहन, न विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया, न करंट।
बहुपरत डिजाइन-पीई आंतरिक परत, पीपी बाहरी परत-आपका कुछ अतिरिक्त मार्जिन देत हैं। पीई आयन प्रवाह का बंद कइ देत है जबकि पीपी सब कुछ यांत्रिक रूप से थोड़ा लंबा समय तक अलग रखत है। आंतरिक शॉर्ट्स विकसित होए से पहिले हमका दुरुपयोग परीक्षण मा शायद 10-15 अतिरिक्त सेकंड खरीदिन।
एक बात याद रखै: विभाजक वापस नाहीं आवत हैं। अगर कौनो सेल शटडाउन ट्रिगर करै के लिए काफी गर्म होइ जात है, तौ ऊ सेल होइ जात है। ईका बदलौ।
सीआईडी
वर्तमान बाधा उपकरण तापमान का नाहीं, बल्कि दबाव का जवाब देत है। जब चीजन के अंदर सड़न लागत है, तौ उ गैस पैदा करत है। सीआईडी दुई पतली डिस्क स्पॉट-एक साथ वेल्डेड हैं जवन अलग होइ जात हैं जब आंतरिक दबाव डिजाइन के आधार पर कहीं 1 एमपीए के आसपास काफी अधिक हो जात है।
ई एक स्थायी वियोग है। जब तक एक कोशिका इतनी गैस पैदा करत है, तब तक उ उपयोग से परे क्षतिग्रस्त होइ चुका है। आप इका सर्किट से बाहर चाहत हई।
वेंट
अंतिम उपाय। अगर दबाव सीआईडी सक्रियण से आगे बढ़त रहत है, तौ वेंट डिस्क फूट जात है अऊर गैसन का बाहर निकलै देत है। बाहर आवै वाला सामान ज्वलनशील अऊर विषाक्त है, लेकिन नियंत्रित वेंटिंग एक अनियंत्रित फूट का हरा देत है। हम सब पटाखा के तरह सेल के वीडियो देखेन हैं-बिना उचित वेंटिंग के होत है।
बीएमएस परत
सेल-स्तरीय सुरक्षा तेजी से विफलता का संभालत है। बैटरी प्रबंधन प्रणाली बाकी सब कुछ संभालत है।
दुइनौ प्रणाली एक दूसरे के पूरक हैं। बीएमएस धीमी गति से विकसित होए वाली समस्याओं का पकड़त है जेका अच्छा थर्मल प्रबंधन रोक सकत है। सेल-स्तरीय उपकरण तेजी से आंतरिक विफलताओं का पकड़त हैं जेका सतह सेंसर समय मा पता नाहीं लगा सकत हैं।
रसायन विज्ञान एक अंतर बनावत है
जब थर्मल स्थिरता के बात आवत है तौ सब लिथियम-आयन बराबर नाहीं बनावा जात है। आपके कोबाल्ट-आधारित रसायन विज्ञान-एलसीओ, एनएमसी-बहुत ऊर्जा घनत्व पैक करत हैं लेकिन उ थर्मल रूप से स्पर्शपूर्ण हैं। कोबाल्ट-ऑक्सीजन बंधन ऊंचा तापमान पर टूट जात है अऊर ऑक्सीजन छोड़त है जवन प्रतिक्रिया का खिलावत है।
एलएफपी अधिक क्षमा करै वाला है। लोहा-फॉस्फेट संरचना थर्मल तनाव के तहत एक साथ बेहतर ढंग से टिकत है। आपके पास सामान्य संचालन अऊर खतरा क्षेत्र के बीच अधिक हेडरूम है। वही सुरक्षा उपकरण, लेकिन उ किनारे के करीब काम नाहीं करत हैं।
ई एक बड़ा हिस्सा है कि एलएफपी ने सामग्री हैंडलिंग मा काहे कब्जा कर लिहिस है। फोर्कलिफ्ट कठिन जीवन जियत हैं-तेज चार्जिंग, तापमान मा उतार-चढ़ाव, बीच-बीच मा दुरुपयोग। आप एक रसायन विज्ञान चाहत हई जवन ईका ले सकत है। सब पोलिनोवेल पैक बिल्कुल यहि कारन से एलएफपी सेल के साथे बनावा जात हैं।
