ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଆୱେ ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ବିଶ୍ଳେଷଣ

ଆଜିକାଲି ବିଭିନ୍ନ କାର୍ କମ୍ପାନୀଗୁଡ଼ିକ ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀରେ ବଡ଼ ପରିମାଣରେ ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ବ୍ୟବହାର କରୁଛନ୍ତି, ଏବଂ ଶକ୍ତି ଘନତା ଅଧିକରୁ ଅଧିକ ହେଉଛି, କିନ୍ତୁ ଲୋକମାନେ ଏବେ ବି ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀର ସୁରକ୍ଷା ଦ୍ୱାରା ରଙ୍ଗୀନ ଅଛନ୍ତି, ଏବଂ ଏହା ବ୍ୟାଟେରୀର ସୁରକ୍ଷା ପାଇଁ ଏକ ଭଲ ସମାଧାନ ନୁହେଁ। ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଆୱେ ହେଉଛି ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ ସୁରକ୍ଷାର ମୁଖ୍ୟ ଗବେଷଣା ବସ୍ତୁ, ଏବଂ ଏହା ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେବା ଯୋଗ୍ୟ।

ପ୍ରଥମେ, ଆସନ୍ତୁ ବୁଝିବା ଯେ ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଆୱେ କ’ଣ। ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଆୱେ ହେଉଛି ବିଭିନ୍ନ ଟ୍ରିଗର ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ଯାହା ଫଳରେ ଅଳ୍ପ ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ବ୍ୟାଟେରୀ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଚୁର ପରିମାଣର ତାପ ଏବଂ କ୍ଷତିକାରକ ଗ୍ୟାସ ନିର୍ଗତ ହୁଏ, ଯାହା ବ୍ୟାଟେରୀରେ ନିଆଁ ଲାଗିପାରେ ଏବଂ ଗୁରୁତର କ୍ଷେତ୍ରରେ ବିସ୍ଫୋରଣ ମଧ୍ୟ କରିପାରେ। ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଆୱେ ହେବାର ଅନେକ କାରଣ ଅଛି, ଯେପରିକି ଅତ୍ୟଧିକ ଗରମ, ଅଧିକ ଚାର୍ଜିଂ, ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍, ଧକ୍କା, ଇତ୍ୟାଦି। ବ୍ୟାଟେରୀ ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଆୱେ ପ୍ରାୟତଃ ବ୍ୟାଟେରୀ ସେଲ୍‌ରେ ନକାରାତ୍ମକ SEI ଫିଲ୍ମର ବିଘଟନରୁ ଆରମ୍ଭ ହୁଏ, ତା’ପରେ ଡାୟାଫ୍ରାମର ବିଘଟନ ଏବଂ ତରଳିଯାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ତା’ପରେ ସକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଉଭୟର ବିଘଟନ ହୁଏ, ଏହିପରି ଏକ ବଡ଼ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ଟ୍ରିଗର ହୁଏ, ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ପୋଡ଼ିଯାଏ, ଯାହା ପରେ ଅନ୍ୟ କୋଷଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟାପିଯାଏ, ଏକ ଗୁରୁତର ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଆୱେ ସୃଷ୍ଟି କରେ ଏବଂ ସମଗ୍ର ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ୟାକ୍ କୁ ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ଦହନ ଉତ୍ପାଦନ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ।

ତାପଜ ପଳାୟନର କାରଣଗୁଡ଼ିକୁ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଏବଂ ବାହ୍ୟ କାରଣରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ। ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାୟତଃ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥାଏ; ବାହ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଅପବ୍ୟବହାର, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଅପବ୍ୟବହାର, ତାପଜ ଅପବ୍ୟବହାର ଇତ୍ୟାଦି ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥାଏ।

ଏକ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍, ଯାହା ବ୍ୟାଟେରୀର ସକାରାତ୍ମକ ଏବଂ ନକାରାତ୍ମକ ଟର୍ମିନାଲ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ସିଧାସଳଖ ସମ୍ପର୍କ, ସମ୍ପର୍କର ପରିମାଣ ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ବହୁତ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ। ସାଧାରଣତଃ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ତାପଜ ଅପବ୍ୟବହାର ଯୋଗୁଁ ଏକ ବିଶାଳ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ସିଧାସଳଖ ତାପଜ ପଳାୟନକୁ ଟ୍ରିଗର କରିବ। ବିପରୀତରେ, ନିଜସ୍ୱ ଭାବରେ ବିକଶିତ ହେଉଥିବା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ କ୍ଷୁଦ୍ର, ଏବଂ ଏହା ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା ଉତ୍ତାପ ଏତେ ଛୋଟ ଯେ ଏହା ତୁରନ୍ତ ତାପଜ ପଳାୟନକୁ ଟ୍ରିଗର କରେ ନାହିଁ। ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସ୍ୱ-ବିକାଶରେ ସାଧାରଣତଃ ଉତ୍ପାଦନ ତ୍ରୁଟି, ବ୍ୟାଟେରୀ ବୟସ ବୃଦ୍ଧି ଯୋଗୁଁ ବିଭିନ୍ନ ଗୁଣର ଅବନତି, ଯେପରିକି ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ପ୍ରତିରୋଧ ବୃଦ୍ଧି, ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ହାଲୁକା ଅପବ୍ୟବହାର ଯୋଗୁଁ ଲିଥିୟମ୍ ଧାତୁ ଜମା ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ସମୟ ସଂଚୟ ହେବା ସହିତ, ଏପରି ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ କାରଣ ଯୋଗୁଁ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ହେବାର ବିପଦ ଧୀରେ ଧୀରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ।

ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଅପବ୍ୟବହାର, ବାହ୍ୟ ଶକ୍ତିର ପ୍ରଭାବରେ ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ମନୋମର ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ୟାକର ବିକୃତି ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଅଂଶର ଆପେକ୍ଷିକ ବିସ୍ଥାପନକୁ ବୁଝାଏ। ବୈଦ୍ୟୁତିକ ସେଲ୍ ବିରୁଦ୍ଧରେ ମୁଖ୍ୟ ରୂପଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଧକ୍କା, ବାହାର ଏବଂ ପଙ୍କଚର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଉଚ୍ଚ ଗତିରେ ଯାନ ଦ୍ୱାରା ସ୍ପର୍ଶ କରାଯାଇଥିବା ଏକ ବାହ୍ୟ ବସ୍ତୁ ସିଧାସଳଖ ବ୍ୟାଟେରୀର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଡାୟାଫ୍ରାମର ଭୁଶୁଡ଼ି ପଡ଼ିଥିଲା, ଯାହା ଫଳରେ ବ୍ୟାଟେରୀ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ ଅଳ୍ପ ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ଦହନ ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥିଲା।

ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଅପବ୍ୟବହାରରେ ସାଧାରଣତଃ ବାହ୍ୟ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍, ଅତ୍ୟଧିକ ଚାର୍ଜ, ଅତ୍ୟଧିକ ଡିସଚାର୍ଜ ଅନେକ ପ୍ରକାର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯାହା ଅଧିକ ଚାର୍ଜ ହେବା ପାଇଁ ତାପଜ ରନ୍ଆୱେରେ ବିକଶିତ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଅଧିକ। ବାହ୍ୟ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ସେତେବେଳେ ହୁଏ ଯେତେବେଳେ ଡିଫରେନ୍ସିଆଲ୍ ଚାପ ସହିତ ଦୁଇଟି କଣ୍ଡକ୍ଟର କୋଷ ବାହାରେ ସଂଯୁକ୍ତ ହୋଇଥାଏ। ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ୟାକରେ ବାହ୍ୟ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ଯାନବାହାନ ଧକ୍କା, ପାଣି ବୁଡ଼ିଯିବା, କଣ୍ଡକ୍ଟର ପ୍ରଦୂଷଣ କିମ୍ବା ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ ସମୟରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଆଘାତ ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥିବା ବିକୃତି ଯୋଗୁଁ ହୋଇପାରେ। ସାଧାରଣତଃ, ଏକ ବାହ୍ୟ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ରୁ ନିର୍ଗତ ତାପ ପଙ୍କଚର ବିପରୀତ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ଗରମ କରେ ନାହିଁ। ଏକ ବାହ୍ୟ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ଏବଂ ତାପଜ ରନ୍ଆୱେ ମଧ୍ୟରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସଂଯୋଗ ହେଉଛି ଅତ୍ୟଧିକ ଗରମ ହେବା ବିନ୍ଦୁରେ ପହଞ୍ଚିବା ତାପମାତ୍ରା। ଯେତେବେଳେ ବାହ୍ୟ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହେଉଥିବା ତାପକୁ ଭଲ ଭାବରେ ବିକ୍ଷେପ କରାଯାଇ ପାରିବ ନାହିଁ ସେତେବେଳେ ବ୍ୟାଟେରୀର ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ତାପଜ ରନ୍ଆୱେକୁ ଟ୍ରିଗର କରେ। ତେଣୁ, ସର୍ଟ-ସର୍କିଟ୍ କରେଣ୍ଟକୁ କାଟିବା କିମ୍ବା ଅତିରିକ୍ତ ତାପକୁ ବିକ୍ଷେପ କରିବା ହେଉଛି ବାହ୍ୟ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ କୁ ଆହୁରି କ୍ଷତି ସୃଷ୍ଟି କରିବାରୁ ବାଧା ଦେବାର ଉପାୟ। ଶକ୍ତିରେ ପରିପୂର୍ଣ୍ଣ ହେତୁ, ଅତ୍ୟଧିକ ଚାର୍ଜ ହେଉଛି ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଅପବ୍ୟବହାରର ସର୍ବାଧିକ ବିପଦ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ତାପ ଏବଂ ଗ୍ୟାସ୍ ଉତ୍ପାଦନ ହେଉଛି ଅତ୍ୟଧିକ ଚାର୍ଜିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଦୁଇଟି ସାଧାରଣ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ଓହମିକ୍ ତାପ ଏବଂ ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରୁ ଆସିଥାଏ। ପ୍ରଥମେ, ଅତ୍ୟଧିକ ଲିଥିୟମ୍ ଏମ୍ବେଡିଂ ଯୋଗୁଁ ଲିଥିୟମ୍ ଡେଣ୍ଡ୍ରାଇଟ୍ ଆନୋଡ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।