EV බැටරියක් දැවී ගිය විට කුමක් සිදුවේද?

EV බැටරියක් දැවෙන විට, එය සාමාන්‍යයෙන් සිදුවන්නේ "තාප ධාවන" නම් සංසිද්ධියක් නිසාය. සරලව කිවහොත්, එය බොහෝ විට බාහිර භෞතික හානි, අධික උනුසුම් වීම හෝ අධික ආරෝපණය ("බාහිර හානි" ලෙස හැඳින්වේ) නිසා බැටරියේ සෛලයක් යම් හේතුවක් නිසා අධික ලෙස රත් වූ විට ආරම්භ වන දාම ප්‍රතික්‍රියාවකි. සමහර විට, එය නිෂ්පාදන දෝෂ හෝ බැටරි සෛලය තුළ කෙටි පරිපථයක් ("අභ්‍යන්තර කනස්සල්ල" ලෙස හැඳින්වේ) වැනි අභ්‍යන්තර ගැටළුවක් මගින් අවුලුවනු ලැබේ.

සම්ප්‍රදායික අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් මෝටර් රථයක් මෙන් නොව, EV වල බැටරි බොහෝ විට වාහනයේ දිග ධාවනය වන නිසා දැවෙන EV බැටරියක් විශේෂයෙන් සැලකිලිමත් විය හැක. EV බැටරි ඇසුරුමක එක් සෛලයක් ගිනි ගත් පසු, තාපය අවට සෛල ද ගිනි ගැනීමට හේතු විය හැක, එය දාම ප්‍රතික්‍රියාවකට මඟ පාදයි, එය ඉක්මනින් මුළු බැටරි ඇසුරුම සහ විභවය, මුළු වාහනයම ගිල්වා ගත හැකිය.

ගැටලුව සංකීර්ණ කිරීම සඳහා, වර්තමානයේ EV වල බහුලව භාවිතා වන බැටරි වර්ගය වන ලිතියම්-අයන බැටරිය තුළ දැවෙන කාබනික ද්‍රව විද්‍යුත් විච්ඡේදක අඩංගු වේ. මෙමගින් මෙම බැටරි වලට හානි වූ විට හෝ අනිසි ලෙස හසුරුවන විට ගිනි ගැනීමට සහ පිපිරීමට ඇති ඉඩකඩ වැඩි වේ. මීට අමතරව, ආරෝපණය කිරීමේදී ඇනෝඩය මත වර්ධනය විය හැකි කුඩා ඉඳිකටු වැනි ප්‍රක්ෂේපණ වන “ලිතියම් ඩෙන්ඩ්‍රයිට්” නම් විශේෂිත අවදානමක් ඇත. මෙම ඩෙන්ඩ්‍රයිට් ප්‍රමාණවත් තරම් විශාල වුවහොත්, ඒවාට බෙදුම්කරු සිදුරු කළ හැකි අතර, එය කෙටි පරිපථයක් ඇති කළ හැකි අතර සමහර විට තාප පැනීමේ තත්වයක් ඇති කරයි.

එබැවින්, බැටරි ව්‍යුහයේ අඛණ්ඩතාව සහ බෙදුම්කරුවන්ගේ ගුණාත්මකභාවය EV බැටරියක ආරක්ෂාව සහතික කිරීම සඳහා තීරණාත්මක සාධක වේ. එබැවින්, ධනාත්මක සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ බෙදුම්කරුට එකවර සිදුවන හානිය නිසා ඇති වන කෙටි පරිපථයක් අනුකරණය කරන “විදින” පරීක්ෂණයක් ඇතුළුව, ගුණාත්මක බැටරි කර්මාන්ත ශාලාවෙන් පිටවීමට පෙර විවිධ ආතති පරීක්ෂණවලට භාජනය වේ.

ඉහත සඳහන් කර තිබියදීත්, EVs වල තාප ගැලීම සාපේක්ෂව දුර්ලභ බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත් වන අතර, බොහෝ නිෂ්පාදකයින්, පර්යේෂකයන් සහ ආයතන මෙම බැටරිවල ආරක්ෂාව තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීමට උනන්දුවෙන් කටයුතු කරයි. එක් ප්‍රවේශයක් නම්, දැවෙන ද්‍රව විද්‍යුත් විච්ඡේදක වෙනුවට ගිනි නොගන්නා ඝන බැටරියක් ආදේශ කරන ඝණ තත්වයේ බැටරි නිපදවීමයි. කෙසේ වෙතත්, 2023 වන විට, මෙම බැටරි තවමත් බොහෝ දුරට පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන අදියරේ පවතී.

2023 අගෝස්තු මාසයේ මුල් දිනවල NIO ES8 යානයක් චීනයේ Zhejiang ප්‍රදේශයේ මාර්ග කණුවක ගැටී තත්පර කිහිපයක් ඇතුළත ගින්නක් හටගෙන රියදුරුගේ ජීවිතය බිලිගත්තේය. සිද්ධිය තවමත් විමර්ශනය වෙමින් පවතී. දින කිහිපයකට පෙර, ජූලි මස අගදී, Tesla Model Y සහ Audi සෙඩාන් රථයක් Guangdong හි Dongguan හි ගැටුණි. ටෙස්ලා රථය පාලනයෙන් ගිලිහී ගොස්, ආරක්ෂක වැටක ගැටී, ගින්නෙන් පුපුරා ගියේය.

තව ටිකක් ආපස්සට යන්න, එවිට අපට Giangmen, Guangdong හි NIO AUTO බැටරි හුවමාරු මධ්‍යස්ථානයක් ගිනිගෙන දැවෙන බව සොයා ගන්න. හේතුව? NIO භාවිතා කරන්නෙකුගේ බැටරිය, බාහිර බලවේග මගින් හානි වූ බවට දුරස්ථව හඳුනාගෙන, නැවත නැවත ස්ථානයට පැමිණි පසු පරීක්ෂා කිරීමේදී ගින්නට හසු විය.

විදුලි වාහන (EVs) වැලඳ ගැනීමට ප්‍රතිරෝධී බොහෝ පෙට්‍රල් ලෝලීන් සිතාගෙන ඇති බියකරු සිහින මේවා වන අතර ඒවා සමනය කිරීමට අපහසුම ඒවා වේ: EV බැටරිවල ආරක්ෂාව. මෙම බිය පදනම් විරහිත නොවේ; සාම්ප්‍රදායික කාර් වලට වඩා EV වල බැටරි ගිනිගැනීම් භයානක විය හැක. උදාහරණයක් ලෙස, EV එකක ඇති බැටරිය වාහනය පුරා ඒකාබද්ධ කර ඇති අතර, ගින්නක් ඇති වූ විට එය සම්පූර්ණයෙන්ම දහනය වීමට ඉඩ ඇත. සාම්ප්‍රදායික වාහන ගිනි ගැනීම් සාමාන්‍යයෙන් රථවාහන අනතුරු සමඟ සම්බන්ධ වන අතර ඊටත් වඩා නොසන්සුන්කාරී, EV සමහර විට විවේකයේදී ස්වයංසිද්ධව දහනය විය හැකි අතර එමඟින් ප්‍රවෘත්ති වඩාත් කැපී පෙනේ.

මෙම "තාප පැනීමේ" සිදුවීම් සඳහා පොදු හේතු කාණ්ඩ දෙකකට වැටේ: බාහිර තර්ජන සහ අභ්‍යන්තර කරදර. බාහිර තර්ජනවලට යාන්ත්‍රික අපයෝජනය, තාප අපයෝජනය සහ විදුලි අපයෝජන ඇතුළත් වේ, සාමාන්‍යයෙන් හදිසි අනතුරු, අධික උෂ්ණත්වය, අධික ආරෝපණය හෝ විසර්ජනය හේතුවෙන්. රථවාහන අනතුරු වලදී දැඩි ලෙස ගැටීමෙන් ගිනි ගැනීමකට අමතරව, චැසි බලපෑමකින් පසුව බැටරි පැක් ව්‍යුහය සම්පීඩනය වීම නිසා ඇති වූ කෙටි පරිපථයක් හේතුවෙන් නඩත්තු කිරීමේදී ES8 EV ස්වයංසිද්ධ දහන සිදුවීමක් 2019 දී NIO වාර්තා කළේය. අනෙකුත් සියලුම චීන EV නිෂ්පාදකයින් පාහේ සමාන සිද්ධීන් වාර්තා කර ඇත.

ඊනියා අභ්‍යන්තර කරදර බහුවිධ වේ. ප්‍රධාන වශයෙන් ධන සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ, බෙදුම්කරුවන් සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය වලින් සමන්විත වත්මන් ලිතියම්-අයන බැටරි ඒවායේම අනන්‍ය උවදුරු ඉදිරිපත් කරයි. නිදසුනක් ලෙස, ලිතියම් ප්ලේටින් සංසිද්ධිය සිදු වන්නේ බැටරිය තුළ චලනය වන ලිතියම් අයන ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වෙන් කරන තුනී පටලය මත එකතු වී ලිතියම් ඩෙන්ඩ්‍රයිට් සාදන විටය. මෙම ඩෙන්ඩ්රයිට් පටලය සිදුරු කළ හැකි අතර, කෙටි පරිපථයක් සහ වේගවත් තාප සමුච්චයක් ඇති කරයි.

එබැවින්, බැටරි ව්‍යුහයේ අඛණ්ඩතාව සහ බෙදුම්කරු ගුණාත්මකභාවය බැටරි ආරක්ෂාව පිළිබඳ තීරණාත්මක නිර්ණායක වේ. ධනාත්මක සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ බෙදුම්කරුගේ අඛණ්ඩතාවයට හානි කිරීමෙන් කෙටි පරිපථය ඉලක්ක කරගත් "නියපොතු විනිවිද යාමේ" පරීක්ෂණයක් (විශ්වීය වශයෙන් අනිවාර්ය නොවන නමුත්) ඇතුළුව උසස් තත්ත්වයේ බැටරි කර්මාන්තශාලාවෙන් පිටවීමට පෙර දැඩි පරීක්‍ෂණයකට භාජනය වේ.

මෙය මනසේ තබාගෙන, ආරක්ෂාව වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ස්වභාවික මාර්ගය පැහැදිලිව පෙනේ: දැවෙන කාබනික ඉලෙක්ට්රෝලය නිශ්චල, කාන්දු නොවන, තාප ස්ථායී ඝන ද්රව්යයක් සමඟ ප්රතිස්ථාපනය කරන්න. ඝන තත්වයේ බැටරි ඒවායේ ආරක්ෂාව සහ බලශක්ති ඝනත්වය සඳහා බැටරි කර්මාන්තයේ මාර්ග සිතියමේ පැහැදිලි "ඊළඟ ස්ථානය" බවට පත්ව ඇත. කෙසේ වෙතත්, පුළුල් ලෙස දරුකමට හදා ගැනීම සඳහා වූ ගමන නොපැහැදිලි බව ඔප්පු වී ඇත. එක්සත් ජනපදයේ ඕක් රිජ් ජාතික විද්‍යාගාරය 1990 තරම් මුල් කාලයේ ප්‍රථම ඝණ-තත්ත්ව බැටරිය නිර්මාණය කළද, ස්ථාවර තාක්ෂණික බාධක පැවතුනි.

ඝන-ස්ථිති බැටරි ලෝකයේ, ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය ද්රව්ය සඳහා ප්රධාන ධාරාවේ පද්ධති තුනක් ඇත: පොලිමර්, ඔක්සයිඩ් සහ සල්ෆයිඩ. සෑම එකක්ම තමන්ගේම ශක්තීන් සහ දුර්වලතා ඇති අතර, වාණිජකරණයට ආවේණික නිෂ්පාදන පරිමාණය සහ තත්ත්ව පාලන අභියෝග සමඟ සියල්ලෝම සටන් කළ යුතුය.

වත්මන් දියර බැටරිවල දුර්වල අඩු-උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන් ශීත ඍතුවේ දී විදුළි වාහනවල අඩු පරාසයක් ගැන සංශයවාදීන් සමච්චල් කරන අතර ගිම්හානයේදී ආරෝපණය කිරීමේදී දහනය වීමේ විභව අවදානම ද සැලකිලිමත් වේ. මෙමගින් අවධාරනය කරන්නේ සියලුම කාලවල ඉල්ලුමට හසුරුවිය හැකි ආරක්ෂිත, වඩා කාර්යක්ෂම බැටරියක අවශ්‍යතාවයයි.

ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය සඳහා සංකීර්ණ ව්යුහයන් නිර්මාණය කිරීම සඳහා ත්රිමාණ මුද්රණය සමඟ අත්හදා බැලීම් යම් පොරොන්දුවක් පෙන්නුම් කර ඇත. නිදසුනක් ලෙස, ඔක්ස්ෆර්ඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් යාන්ත්‍රික ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ පහසුවෙන් කැඩීම වැළැක්වීම සඳහා ඝන ඉලෙක්ට්‍රෝලය පුරවා ඇති ත්‍රිමාණ රාමුවක් තැනීමට ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය භාවිතා කර ඇත. ඒ හා සමානව, එක්සත් ජනපද සමාගමක් වන Sakuu, අවශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය සහ ඝන ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් කුඩු උපස්ථරයක් මත තැන්පත් කර ද්‍රව ප්‍රතික්‍රියාකාරක සමඟ “ඝන” කිරීමට බයින්ඩර් ජෙටිං තාක්ෂණය භාවිතා කරයි.

ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය මඟින් අතුරු මුහුණත සම්බන්ධතා ප්‍රදේශය පුළුල් කිරීමට සහ ද්‍රව්‍ය සිදුරු පාලනය කිරීමට මාධ්‍යයක් ඉදිරිපත් කළ හැකි වුවද, මෙම පර්යේෂණාත්මක ශිල්පීය ක්‍රම ශක්‍ය, මහා පරිමාණයෙන් නිපදවන විසඳුමක් බවට පරිවර්තනය කිරීමට පෙර ජය ගැනීමට තවමත් ප්‍රධාන බාධක තිබේ. කාර්ය සාධනය සහ පිරිවැය සමතුලිත කිරීම, පරිමාණය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහ දැඩි තත්ත්ව පාලන ප්‍රමිතීන් පවත්වා ගැනීම මෙම පොරොන්දු වූ විසඳුම් පාරේ නොව විද්‍යාගාරයේ තබා ගැනීමට ඇති අභියෝග වේ.

අප වැඩි වැඩියෙන් විදුලි අනාගතයක් කරා දිව යන විට, ආවේනික අවදානම් සහ වැඩිදියුණු කළ ආරක්ෂක පියවරයන් නිරන්තරයෙන් හඹා යාම කර්මාන්තය ගලායාමේ තත්වයක තබයි. භයංකර අභියෝග මධ්‍යයේ වුවද, නොනවතින නවෝත්පාදනයන් සහ තිරසාර අනාගතයක් සඳහා වූ කැපවීම මගින් ඉන්ධන සපයන සුරක්ෂිත, වඩා කාර්යක්ෂම විද්‍යුත් වාහන කර්මාන්තයක් කරා යන ගමන දිගටම පවතී. සෑම විටම මෙන්, නිව් යෝර්කර් මෙම වර්ධනයන් කෙරෙහි දැඩි අවධානයෙන් සිටින අතර, ඉදිරි ගමන පිළිබඳ තීක්ෂ්ණ බුද්ධිය සහ විශ්ලේෂණ ඉදිරිපත් කිරීමට සූදානම් වේ.