థర్మల్ ప్రొటెక్షన్ అంటే ఏమిటి?

థర్మల్ ప్రొటెక్షన్ అంటే లిథియం-అయాన్ సెల్ మంటలు అంటుకోకుండా ఎలా ఉంచుతుంది. మీరు ఎప్పుడైనా ఉపయోగించిన ప్రతి 18650లో అనేక భద్రతా పరికరాలను లిటిల్ టాప్ క్యాప్‌లో ఉంచారు-PTC, CID, వెంట్ డిస్క్, వర్క్స్. లిథియం-అయాన్ కెమిస్ట్రీ ఒక చిన్న స్థలంలో ఒక టన్ను శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది మరియు అంతర్గతంగా ఏదైనా తప్పు జరిగితే ఆ శక్తి ఒక మార్గాన్ని కనుగొంటుంది కాబట్టి అవి అక్కడ ఉన్నాయి.

"థర్మల్ రన్‌అవే" అనేది ఇంటి పదం కానప్పుడు నేను ఈ పరిశ్రమలో చాలా కాలంగా ఉన్నాను. ఆ తర్వాత 2006లో డెల్ ల్యాప్‌టాప్ రీకాల్స్ వచ్చింది. సోనీ మిలియన్ల కొద్దీ సెల్‌లను లాగింది. అకస్మాత్తుగా ప్రతి ఒక్కరూ లిథియం-అయాన్ సెల్ విఫలమైతే ఏమి జరుగుతుందో తెలుసుకోవాలనుకున్నారు మరియు మరీ ముఖ్యంగా దాన్ని ఎలా ఆపాలి.

ప్రజలు వీటిని అన్ని వేళలా మిక్స్ చేస్తారు. బాహ్య కారణాల వల్ల సెల్ వేడెక్కడం వేడెక్కడం అంటే-మీరు దానిని వేడిగా ఉన్న కారులో వదిలేస్తే, ఛార్జర్ పనిచేయకపోవడం, ఏదైనా సరే. ఉష్ణ మూలాన్ని తొలగించండి మరియు సెల్ చల్లబరుస్తుంది. సమస్య పరిష్కరించబడింది.

థర్మల్ రన్అవే పూర్తిగా భిన్నమైన మృగం. సెల్ లోపల ఏదో విఫలమై ఉండవచ్చు-బహుశా సెపరేటర్ పంక్చర్ అయి ఉండవచ్చు, తయారీ లోపం వల్ల సాఫ్ట్ షార్ట్ ఏర్పడి ఉండవచ్చు-మరియు సెల్ దాని స్వంత వేడిని ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభిస్తుంది. ఆ వేడి రసాయన విచ్ఛిన్నతను వేగవంతం చేస్తుంది, ఇది మరింత వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది విచ్ఛిన్నతను మరింత వేగవంతం చేస్తుంది. ఇది ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్. మీరు గమనించే సమయానికి, ఆపడానికి ఇప్పటికే చాలా ఆలస్యం అయింది.

సెల్ వేడి వాయువు మరియు మంటలను వెదజల్లుతుంది, కొన్నిసార్లు హింసాత్మకంగా ఉంటుంది. బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో, రన్‌అవేలోకి వెళ్లే ఒక సెల్ దాని పొరుగువారిని ఉడికించి, చైన్ రియాక్షన్‌ను సెట్ చేస్తుంది. అందుకే థర్మల్ రక్షణ ఉంది.

Thermal Protection

ఒక స్థూపాకార కణాన్ని పగులగొట్టి, ఎగువ టోపీని చూడండి. మీరు అక్కడ అనేక పరికరాలను పేర్చినట్లు కనుగొంటారు, ప్రతి ఒక్కటి వివిధ దశలలో సమస్యలను గుర్తించడానికి రూపొందించబడింది.

PTC

PTC (పాజిటివ్ ఉష్ణోగ్రత గుణకం) పరికరం మీ మొదటి పంక్తి. ఇది ప్రాథమికంగా వాహక కణాలతో లోడ్ చేయబడిన పాలిమర్ పొర. సాధారణ టెంప్స్, తక్కువ నిరోధకత, కరెంట్ బాగా ప్రవహిస్తుంది. 80 డిగ్రీ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ దాన్ని పొందండి మరియు పాలిమర్ ఉబ్బుతుంది, కణాలు విడిపోతాయి, నిరోధకత పైకప్పు గుండా వెళుతుంది. కరెంట్ దాదాపు ఏమీ లేకుండా పడిపోతుంది.

PTCలలో నాకు నచ్చినది వాటిని రీసెట్ చేయడం. సెల్ డౌన్ చల్లబరుస్తుంది, అది మళ్లీ పని చేస్తుంది. త్వరగా క్లియర్ అయ్యే బాహ్య షార్ట్‌లను పట్టుకోవడం మంచిది.

సిరీస్ స్ట్రింగ్స్‌లో వారు ఎలా ప్రవర్తిస్తారో నాకు నచ్చదు. కొన్ని సంవత్సరాల క్రితం ప్యాక్ టెస్టింగ్ సమయంలో మేము దీనిని కష్టతరమైన మార్గంలో నేర్చుకున్నాము. ఒక సెల్ యొక్క PTC ట్రిప్ చేయబడింది, కానీ దాని వెనుక 48V స్ట్రింగ్‌తో, వోల్టేజ్ అంతటా వ్యాపించింది. సెల్ స్థాయిలో గొప్పగా పనిచేసే రక్షణ ఎల్లప్పుడూ ప్యాక్ స్థాయికి స్కేల్ చేయదు.

సెపరేటర్ షట్‌డౌన్

సెపరేటర్ అంటే సన్నని పొర లిథియం అయాన్‌లను అనుమతించేటప్పుడు మీ ఎలక్ట్రోడ్‌లను వేరుగా ఉంచుతుంది. షట్‌డౌన్ సెపరేటర్‌లో, పదార్థం 130 డిగ్రీలు మృదువుగా మారుతుంది మరియు రంధ్రాలు మూసుకుపోతాయి. అయాన్ రవాణా లేదు, ఎలెక్ట్రోకెమికల్ రియాక్షన్ లేదు, కరెంట్ లేదు.

మల్టీలేయర్ డిజైన్‌లు-PE ఇన్నర్ లేయర్, PP ఔటర్ లేయర్-మీకు కొంత అదనపు మార్జిన్‌ని అందిస్తాయి. PE అయాన్ ప్రవాహాన్ని ఆపివేస్తుంది, అయితే PP ప్రతిదీ యాంత్రికంగా వేరుగా ఉంచుతుంది. అంతర్గత లఘు చిత్రాలు అభివృద్ధి చెందడానికి ముందు దుర్వినియోగ పరీక్షలో 10-15 అదనపు సెకన్లు మమ్మల్ని కొనుగోలు చేసాము.

గుర్తుంచుకోవలసిన ఒక విషయం: సెపరేటర్లు తిరిగి రావు. ఒక సెల్ షట్‌డౌన్‌ని ప్రేరేపించేంత వేడిగా ఉంటే, ఆ సెల్ పూర్తయింది. దాన్ని భర్తీ చేయండి.

CID

ప్రస్తుత అంతరాయ పరికరం ఉష్ణోగ్రతకు కాకుండా ఒత్తిడికి ప్రతిస్పందిస్తుంది. లోపల వస్తువులు కుళ్ళిపోవడం ప్రారంభించినప్పుడు, అవి వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తాయి. CID అనేది రెండు సన్నని డిస్క్‌ల స్పాట్-అంతర్గత పీడనం తగినంత ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు-డిజైన్‌పై ఆధారపడి ఎక్కడో ఒకచోట 1 MPa వరకు విడిగా పాప్ చేయబడి ఉంటుంది.

ఇది శాశ్వత డిస్‌కనెక్ట్. ఒక కణం అంత ఎక్కువ గ్యాస్‌ను ఉత్పత్తి చేసే సమయానికి, అది ఇప్పటికే ఉపయోగించలేని విధంగా పాడైపోయింది. మీరు దానిని సర్క్యూట్ నుండి తీయాలనుకుంటున్నారు.

వెంట్

చివరి ప్రయత్నం. ఒత్తిడి గత CID యాక్టివేషన్‌ను పెంచుతూ ఉంటే, బిలం డిస్క్ చీలిపోతుంది మరియు వాయువులను తప్పించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. బయటకు వచ్చే అంశాలు మండేవి మరియు విషపూరితమైనవి, కానీ నియంత్రిత వెంటింగు ఒక అనియంత్రిత చీలికను కొట్టేస్తుంది. సెల్‌లు పటాకుల లాగా పేలడం-సరిగ్గా గాలి లేకుండా జరిగే వీడియోలను మనందరం చూశాం.

Thermal Protection

సెల్-స్థాయి రక్షణ వేగవంతమైన వైఫల్యాలను నిర్వహిస్తుంది. బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ అన్నింటిని నిర్వహిస్తుంది-ప్యాక్ ఉష్ణోగ్రతలను పర్యవేక్షించడం, విషయాలు వేడెక్కినప్పుడు ఛార్జ్ రేట్లను థ్రోట్లింగ్ చేయడం, సెన్సార్ రీడింగ్‌లు పరిధి దాటితే కాంటాక్టర్‌లను డిస్‌కనెక్ట్ చేయడం.

రెండు వ్యవస్థలు ఒకదానికొకటి పూర్తి చేస్తాయి. మంచి థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ నిరోధించగల నెమ్మదిగా-అభివృద్ధి చెందుతున్న సమస్యలను BMS క్యాచ్ చేస్తుంది. ఉపరితల సెన్సార్‌లు సకాలంలో గుర్తించలేని వేగవంతమైన అంతర్గత వైఫల్యాలను సెల్-స్థాయి పరికరాలు గుర్తించాయి.

థర్మల్ స్థిరత్వం విషయానికి వస్తే అన్ని లిథియం{0}}అయాన్ సమానంగా సృష్టించబడదు. మీ కోబాల్ట్{2}}ఆధారిత కెమిస్ట్రీలు-LCO, NMC{4}}అత్యధిక శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి కానీ అవి థర్మల్లీ టచ్‌గా ఉన్నాయి. కోబాల్ట్-ఎలివేటెడ్ టెంప్స్ వద్ద ఆక్సిజన్ బంధం విచ్ఛిన్నమవుతుంది మరియు ప్రతిచర్యను అందించే ఆక్సిజన్‌ను విడుదల చేస్తుంది.

LFP మరింత క్షమించేది. ఇనుము-ఫాస్ఫేట్ నిర్మాణం ఉష్ణ ఒత్తిడిలో మెరుగ్గా కలిసి ఉంటుంది. సాధారణ ఆపరేషన్ మరియు డేంజర్ జోన్ మధ్య మీకు మరింత హెడ్‌రూమ్ ఉంది. అదే రక్షణ పరికరాలు, కానీ అవి అంచుకు దగ్గరగా పని చేయడం లేదు.

మెటీరియల్ హ్యాండ్లింగ్‌లో ఎల్‌ఎఫ్‌పి ఎందుకు ఆక్రమించింది అనే దానిలో ఇది చాలా పెద్ద భాగం. ఫోర్క్‌లిఫ్ట్‌లు కష్టతరమైన జీవితాన్ని గడుపుతాయి-వేగవంతమైన ఛార్జింగ్, ఉష్ణోగ్రత మార్పులు, అప్పుడప్పుడు దుర్వినియోగం. మీరు తీసుకోగలిగే కెమిస్ట్రీ కావాలి. అన్ని Polinovel ప్యాక్‌లు ఖచ్చితంగా ఈ కారణంగానే LFP సెల్‌లతో నిర్మించబడ్డాయి.

Thermal Protection