അവലോകനം

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി മൂലം കൂടുതൽ അപകടങ്ങൾ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, ആളുകൾ ബാറ്ററി തെർമൽ റൺ വേയെ കുറിച്ച് കൂടുതൽ ആശങ്കാകുലരാണ്, കാരണം ഒരു സെല്ലിൽ സംഭവിക്കുന്ന തെർമൽ റൺ മറ്റ് സെല്ലുകളിലേക്ക് ചൂട് വ്യാപിപ്പിച്ചേക്കാം, ഇത് മുഴുവൻ ബാറ്ററി സിസ്റ്റവും ഷട്ട് ഡൗണിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

പരമ്പരാഗതമായി ഞങ്ങൾ ടെസ്റ്റുകൾ സമയത്ത് ചൂടാക്കി, പിൻ ചെയ്തോ അല്ലെങ്കിൽ ഓവർ ചാർജ്ജിംഗ് വഴിയോ തെർമൽ റൺ വേ ട്രിഗർ ചെയ്യും. എന്നിരുന്നാലും, ഈ രീതികൾക്ക് ഒരു നിർദ്ദിഷ്‌ട സെല്ലിൽ തെർമൽ റൺവേയെ നിയന്ത്രിക്കാനോ ബാറ്ററി സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പരിശോധനയിൽ എളുപ്പത്തിൽ നടപ്പിലാക്കാനോ കഴിയില്ല. തെർമൽ റൺവേ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കാൻ അടുത്തിടെ ആളുകൾ പുതിയ രീതി വികസിപ്പിക്കുന്നു. പുതിയ IEC 62619: 2022 ലെ പ്രൊപ്പഗേഷൻ ടെസ്റ്റ് ഒരു ഉദാഹരണമാണ്, ഈ രീതി ഭാവിയിൽ വ്യാപകമായ ഉപയോഗമാകുമെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഗവേഷണത്തിലിരിക്കുന്ന ചില പുതിയ രീതികൾ പരിചയപ്പെടുത്താനാണ് ഈ ലേഖനം.

ലേസർ റേഡിയേഷൻ:

ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ലേസർ പൾസ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ചെറിയ പ്രദേശം ചൂടാക്കുന്നതാണ് ലേസർ റേഡിയേഷൻ. മെറ്റീരിയലിനുള്ളിൽ ചൂട് നടത്തപ്പെടും. വെൽഡിംഗ്, കണക്റ്റിംഗ്, കട്ടിംഗ് തുടങ്ങിയ മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ് മേഖലകളിൽ ലേസർ റേഡിയേഷൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന തരത്തിലുള്ള ലേസർ ഉണ്ട്:

• CO₂ലേസർ: കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് മോളിക്യുലാർ ഗ്യാസ് ലേസർ
• അർദ്ധചാലക ലേസർ: GaAs അല്ലെങ്കിൽ CdS കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഡയോഡ് ലേസർ
• YAG ലേസർ: യട്രിയം അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റ് കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച സോഡിയം ലേസർ
• ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ: അപൂർവ ഭൂമി മൂലകമുള്ള ഗ്ലാസ് ഫൈബർ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ലേസർ

ചില ഗവേഷകർ വിവിധ സെല്ലുകളിൽ പരീക്ഷിക്കാൻ 40W, 1000nm തരംഗദൈർഘ്യം, 1mm വ്യാസമുള്ള ലേസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ട്രിഗർ ചെയ്യാത്ത സെല്ലിൽ ഒരു സിടി സ്കാൻ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഉപരിതലത്തിലെ ദ്വാരം ഒഴികെ ഘടനാപരമായ സ്വാധീനമൊന്നുമില്ലെന്ന് കണ്ടെത്താനാകും. ഇതിനർത്ഥം ലേസർ ദിശാസൂചനയുള്ളതും ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ളതും ചൂടാക്കൽ ഏരിയ കൃത്യവുമാണ്. അതിനാൽ ലേസർ പരിശോധനയ്ക്ക് നല്ലൊരു മാർഗമാണ്. നമുക്ക് വേരിയബിളിനെ നിയന്ത്രിക്കാനും ഇൻപുട്ടും ഔട്ട്പുട്ട് ഊർജ്ജവും കൃത്യമായി കണക്കാക്കാനും കഴിയും. അതേസമയം ലേസറിന് ചൂടാക്കലിൻ്റെയും പിൻ ചെയ്യുന്നതിൻ്റെയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്, വേഗത്തിലുള്ള ചൂടാക്കൽ പോലെയുള്ളതും കൂടുതൽ നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതുമാണ്. ലേസറിന് ഇതുപോലുള്ള കൂടുതൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്:

• ഇതിന് തെർമൽ റൺവേ ട്രിഗർ ചെയ്യാനും അയൽ കോശങ്ങളെ ചൂടാക്കില്ല. തെർമൽ കോൺടാക്റ്റ് പ്രകടനത്തിന് ഇത് നല്ലതാണ്

• ഇത് ആന്തരിക ക്ഷാമം ഉത്തേജിപ്പിക്കും

• തെർമൽ റൺവേ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നതിന് കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ കുറഞ്ഞ ഊർജവും താപവും നൽകാനാകും, ഇത് പരിശോധനയെ നന്നായി നിയന്ത്രണത്തിലാക്കുന്നു.

തെർമൈറ്റ് പ്രതികരണം:

ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ മെറ്റാലിക് ഓക്സൈഡുമായി അലൂമിനിയം പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നതിനും അലൂമിനിയം അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡായി മാറുന്നതിനുമാണ് തെർമൈറ്റ് പ്രതികരണം. അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡിൻ്റെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ എൻതാൽപ്പി വളരെ കുറവായതിനാൽ (-1645kJ/mol), അതിനാൽ അത് വളരെയധികം താപം സൃഷ്ടിക്കും. തെർമിറ്റ് മെറ്റീരിയൽ വളരെ ലഭ്യമാണ്, വ്യത്യസ്ത ഫോർമുലയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത അളവിൽ ചൂട് സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ ഗവേഷകർ തെർമൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് 10Ah പൗച്ച് ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണം ആരംഭിക്കുന്നു.

തെർമൈറ്റിന് എളുപ്പത്തിൽ തെർമൽ റൺവേ ട്രിഗർ ചെയ്യാൻ കഴിയും, എന്നാൽ തെർമൽ ഇൻപുട്ട് നിയന്ത്രിക്കാൻ എളുപ്പമല്ല. അടച്ച് താപം കേന്ദ്രീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു തെർമൽ റിയാക്ടർ രൂപകല്പന ചെയ്യാനാണ് ഗവേഷകർ ശ്രമിക്കുന്നത്.

ഉയർന്ന പവർ ക്വാർട്സ് വിളക്ക്:

സിദ്ധാന്തം: ഒരു സെല്ലിന് കീഴിൽ ഉയർന്ന പവർ ക്വാർട്സ് വിളക്ക് വയ്ക്കുക, സെല്ലും വിളക്കും ഒരു പ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിക്കുക. ഒരു ദ്വാരം ഉപയോഗിച്ച് പ്ലേറ്റ് തുളച്ചുകയറേണ്ടതുണ്ട്, അങ്ങനെ ഊർജ്ജ ചാലകം ഉറപ്പുനൽകുന്നു.

തെർമൽ റൺവേ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കാൻ ഇതിന് വളരെ ഉയർന്ന പവറും ദീർഘകാലവും ആവശ്യമാണെന്ന് പരിശോധന കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ താപ ശ്രേണി തുല്യമല്ല. കാരണം, ക്വാർട്സ് ലൈറ്റ് ദിശാസൂചനയുള്ള പ്രകാശമല്ല, അമിതമായ താപനഷ്ടം അത് കൃത്യമായി തെർമൽ റൺവേയെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നില്ല. അതേസമയം ഊർജ്ജ ഇൻപുട്ട് കൃത്യമല്ല. ട്രിഗറിംഗ് എനർജി നിയന്ത്രിക്കാനും മിച്ച ഇൻപുട്ട് മൂല്യം കുറയ്ക്കാനും ടെസ്റ്റ് ഫലത്തിലേക്കുള്ള സ്വാധീനം കുറയ്ക്കാനുമാണ് അനുയോജ്യമായ തെർമൽ റൺവേ ടെസ്റ്റ്. അതിനാൽ ക്വാർട്സ് വിളക്ക് ഇപ്പോൾ ഉപയോഗപ്രദമല്ല എന്ന നിഗമനത്തിലെത്താം.

ഉപസംഹാരം:

സെൽ തെർമൽ റൺവേ ട്രിഗർ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പരമ്പരാഗത രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ (താപനം, ഓവർചാർജ്, തുളച്ചുകയറൽ എന്നിവ പോലെ), ലേസർ പ്രചരണം കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായ മാർഗമാണ്, ചെറിയ ഹീറ്റിംഗ് ഏരിയ, കുറഞ്ഞ ഇൻപുട്ട് ഊർജ്ജം, കുറഞ്ഞ ട്രിഗർ സമയം. പരിമിതമായ പ്രദേശത്ത് ഉയർന്ന ഫലപ്രദമായ ഊർജ്ജ ഇൻപുട്ടിലേക്ക് ഇത് സംഭാവന ചെയ്യുന്നു. ഈ രീതി IEC അവതരിപ്പിച്ചു. പല രാജ്യങ്ങളും ഈ രീതി പരിഗണിക്കുമെന്ന് നമുക്ക് പ്രതീക്ഷിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും ഇത് ലേസർ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉയർന്ന ആവശ്യകത ഉയർത്തുന്നു. ഇതിന് ഉചിതമായ ലേസർ ഉറവിടവും റേഡിയേഷൻ പ്രൂഫ് ഉപകരണങ്ങളും ആവശ്യമാണ്. നിലവിൽ തെർമൽ റൺവേ ടെസ്റ്റിന് മതിയായ കേസുകളില്ല, ഈ രീതിക്ക് ഇപ്പോഴും പരിശോധന ആവശ്യമാണ്.