থার্মাল রানঅ্যাওয়ে: সেলফ-হিটিং রিঅ্যাকশন চেইন এবং কী ট্রিগার
থার্মাল পলাতক ইনলিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি কোষএক্সোথার্মিক প্রতিক্রিয়া চেইন দ্বারা চালিত একটি স্ব-টেকসই ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপের প্রতিনিধিত্ব করে। অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে গৌণ এক্সোথার্মিক প্রতিক্রিয়াগুলি শুরু হয়, অতিরিক্ত তাপ মুক্ত করে যা তাপমাত্রাকে আরও বাড়িয়ে তোলে এবং আরও গুরুতর রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া সক্রিয় করে। যদি চেক না করা হয়, এই ক্রমবর্ধমান স্ব-তাপীকরণের ঘটনা অনিবার্যভাবে বিপর্যয়কর ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যায়, যার মধ্যে রয়েছে তীব্র দাবানল বা বিস্ফোরণ।
এই বিপজ্জনক প্রক্রিয়াটি তিনটি প্রাথমিক অপব্যবহারের মোড থেকে উদ্ভূত হয়: যান্ত্রিক অপব্যবহার (যেমন, পেরেকের অনুপ্রবেশ, গুরুতর প্রভাব, বা চূর্ণ), বৈদ্যুতিক অপব্যবহার (যেমন অতিরিক্ত চার্জিং, অতিরিক্ত-ডিসচার্জিং, বা বাহ্যিক শর্ট সার্কিট), এবং তাপ অপব্যবহার (উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার এক্সপোজার বা কুলিং সিস্টেম ব্যর্থতা)। এর মধ্যে, অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটগুলি সবচেয়ে সূক্ষ্ম এবং বিপজ্জনক ব্যর্থতার মোড হিসাবে রয়ে গেছে, কারণ অনিয়ন্ত্রিত তাপ উত্পাদন শুরু না হওয়া পর্যন্ত স্থানীয় ত্রুটিগুলি প্রায়শই মান সনাক্তকরণকে বাইপাস করে।
লিথিয়ামে তিনটি-পর্যায়ের অবক্ষয় পথ-আয়ন কোষ
তাপীয় পলাতকের দিকে অগ্রগতি তিনটি স্বতন্ত্র তাপমাত্রা থ্রেশহোল্ড জুড়ে উন্মোচিত হয়। সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (SEI) স্তরের ভাঙ্গনের সাথে প্রাথমিক পর্যায়টি 90-120 ডিগ্রির কাছাকাছি শুরু হয়। এই পচন তাপ প্রকাশ করে এবং প্রতিক্রিয়াশীল অ্যানোড পৃষ্ঠকে সরাসরি জৈব ইলেক্ট্রোলাইটে প্রকাশ করে, কোষের কাঠামোর মধ্যে বেসলাইন তাপীয় অস্থিরতাকে ত্বরান্বিত করে।
দ্বিতীয় পর্যায়ে (120-200 ডিগ্রি), উন্মুক্ত অ্যানোড ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে জোরালোভাবে বিক্রিয়া করে যখন বিভাজকটি গলতে শুরু করে (পলিথিন বিভাজক সাধারণত 130 ডিগ্রির কাছাকাছি ভেঙে পড়ে)। এই ব্রেকডাউনটি ব্যাপক অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের দ্রুত বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।
200 ডিগ্রী পেরিয়ে, তৃতীয় পর্যায়টি গ্রহণ করে: ক্যাথোড পদার্থগুলি পচে যায় এবং অক্সিজেন ছেড়ে দেয়, ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে হিংসাত্মক জ্বলন প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে। এই জটিল পর্যায়ে ক্ষণস্থায়ী তাপ আউটপুট তাত্ক্ষণিকভাবে কিলোওয়াট স্তরে পৌঁছাতে পারে।
BMS প্রারম্ভিক সতর্কতা এবং সিস্টেম-স্তরের নিরাপত্তা কৌশল
এই ঝুঁকিগুলি কমাতে, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগত পরামিতিগুলির বাস্তব-সময় পর্যবেক্ষণের উপর নির্ভর করে। মূল সনাক্তকরণ মেট্রিক্সের মধ্যে রয়েছে হঠাৎ ভোল্টেজ ড্রপ, গ্যাস জেনারেশন প্রেসার এবং খাড়া তাপমাত্রা বৃদ্ধি। এই প্রারম্ভিক সূচকগুলি সনাক্তকরণ মডিউল জুড়ে তাপীয় বিস্তার ছড়িয়ে পড়ার আগে সুরক্ষা সতর্কতা জারি করার জন্য অত্যাবশ্যক নেতৃত্বের সময় প্রদান করে।