ಅವಲೋಕನ

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪಘಾತಗಳು ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಜನರು ಬ್ಯಾಟರಿ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ ದೂರದ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಳಜಿ ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಒಂದು ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ ಇತರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ಹರಡಬಹುದು, ಇದು ಇಡೀ ಬ್ಯಾಟರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸ್ಥಗಿತಗೊಳಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ನಾವು ಪರೀಕ್ಷೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೀಟಿಂಗ್, ಪಿನ್ನಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತೇವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸೆಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಬ್ಯಾಟರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಜನರು ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ಅವೇ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಹೊಸ IEC 62619: 2022 ರಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸರಣ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಈ ವಿಧಾನವು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಕೆಲವು ಹೊಸ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವುದು.

ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣ:

ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಣ್ಣ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವುದು. ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ವಸ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್, ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿವೆ:

• CO₂ಲೇಸರ್: ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಣ್ವಿಕ ಅನಿಲ ಲೇಸರ್
• ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್: GaAs ಅಥವಾ CdS ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಡಯೋಡ್ ಲೇಸರ್
• YAG ಲೇಸರ್: ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಸೋಡಿಯಂ ಲೇಸರ್
• ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್: ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಗಾಜಿನ ಫೈಬರ್ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್

ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧಕರು ವಿವಿಧ ಕೋಶಗಳ ಮೇಲೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು 40W, 1000nm ತರಂಗ ಉದ್ದ ಮತ್ತು 1mm ವ್ಯಾಸದ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.

ಪ್ರಚೋದಿತವಲ್ಲದ ಕೋಶದಲ್ಲಿ CT ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಹೊಂದಿರುವಾಗ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಯಾವುದೇ ರಚನಾತ್ಮಕ ಪ್ರಭಾವವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಇದರರ್ಥ ಲೇಸರ್ ಡೈರೆಕ್ಷನಲ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಮತ್ತು ತಾಪನ ಪ್ರದೇಶವು ನಿಖರವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಲೇಸರ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಉತ್ತಮ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ನಾವು ವೇರಿಯೇಬಲ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇನ್ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ ಲೇಸರ್ ವೇಗದ ತಾಪನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದಂತಹ ತಾಪನ ಮತ್ತು ಪಿನ್ನಿಂಗ್‌ನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಲೇಸರ್ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:

• ಇದು ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ಅವೇ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನೆರೆಯ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಉಷ್ಣ ಸಂಪರ್ಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಇದು ಒಳ್ಳೆಯದು

• ಇದು ಆಂತರಿಕ ಕೊರತೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು

• ಇದು ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿಡುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮೈಟ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ:

ಥರ್ಮೈಟ್ ಕ್ರಿಯೆಯು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಲೋಹೀಯ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ರಚನೆಯ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ (-1645kJ/mol), ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮೈಟ್ ವಸ್ತುವು ಸಾಕಷ್ಟು ಲಭ್ಯವಿದೆ, ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸೂತ್ರವು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂಶೋಧಕರು ಥರ್ಮೈಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ 10Ah ಚೀಲದೊಂದಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಥರ್ಮೈಟ್ ಸುಲಭವಾಗಿ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ಅವೇ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಥರ್ಮಲ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸುಲಭವಲ್ಲ. ಸಂಶೋಧಕರು ಥರ್ಮಲ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ಮೊಹರು ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಫಟಿಕ ದೀಪ:

ಸಿದ್ಧಾಂತ: ಕೋಶದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಫಟಿಕ ದೀಪವನ್ನು ಇರಿಸಿ ಮತ್ತು ಕೋಶ ಮತ್ತು ದೀಪವನ್ನು ಪ್ಲೇಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ. ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ರಂಧ್ರದಿಂದ ಕೊರೆಯಬೇಕು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ಪರೀಕ್ಷೆಯು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ಸಮನಾಗಿಲ್ಲ. ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಬೆಳಕು ದಿಕ್ಕಿನ ಬೆಳಕು ಅಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖದ ನಷ್ಟವು ಉಷ್ಣ ಓಟವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಪ್ರಚೋದಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಇನ್ಪುಟ್ ನಿಖರವಾಗಿಲ್ಲ. ಪ್ರಚೋದಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು, ಪರೀಕ್ಷಾ ಫಲಿತಾಂಶದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಆದರ್ಶ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ ಪರೀಕ್ಷೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ಫಟಿಕ ದೀಪವು ಈಗ ಉಪಯುಕ್ತವಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ತೀರ್ಮಾನಿಸಬಹುದು.

ತೀರ್ಮಾನ:

ಸೆಲ್ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ (ಹೀಟಿಂಗ್, ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಪೆನೆಟ್ರೇಟಿಂಗ್‌ನಂತಹ), ಲೇಸರ್ ಪ್ರಸರಣವು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ, ಸಣ್ಣ ತಾಪನ ಪ್ರದೇಶ, ಕಡಿಮೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಚೋದಕ ಸಮಯ. ಸೀಮಿತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶಕ್ತಿಯ ಒಳಹರಿವಿಗೆ ಇದು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು IEC ಪರಿಚಯಿಸಿದೆ. ಅನೇಕ ದೇಶಗಳು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ ಇದು ಲೇಸರ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಲೇಸರ್ ಮೂಲ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ-ನಿರೋಧಕ ಸಾಧನಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಕರಣಗಳಿಲ್ಲ, ಈ ವಿಧಾನವು ಇನ್ನೂ ಪರಿಶೀಲನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.