परिचय:
लिथियम बैटरियाँस्मार्टफोन और लैपटॉप से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों तक, लिथियम बैटरियों का हमारे दैनिक जीवन में एक अभिन्न अंग बन गया है। लिथियम बैटरियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन आग और विस्फोट की घटनाएँ दुर्लभ होने के बावजूद, उनकी सुरक्षा को लेकर चिंताएँ पैदा करती हैं। लिथियम बैटरियों के सुरक्षित और विश्वसनीय उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए, ऐसी घटनाओं के संभावित कारणों को समझना महत्वपूर्ण है।
लिथियम बैटरी विस्फोट एक गंभीर सुरक्षा मुद्दा है, और इसके होने के कारण जटिल और विविध हैं, जिनमें मुख्य रूप से आंतरिक और बाह्य कारक शामिल हैं।
आंतरिक फ़ैक्टर्स
आंतरिक शॉर्ट सर्किट
अपर्याप्त ऋणात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता: जब लिथियम बैटरी के धनात्मक इलेक्ट्रोड की ऋणात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता अपर्याप्त होती है, तो चार्जिंग के दौरान उत्पन्न लिथियम परमाणु ऋणात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट की इंटरलेयर संरचना में प्रविष्ट नहीं हो पाते, और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर अवक्षेपित होकर क्रिस्टल बनाते हैं। इन क्रिस्टलों के लंबे समय तक जमा होने से शॉर्ट सर्किट हो सकता है, बैटरी सेल तेज़ी से डिस्चार्ज हो सकता है, अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न कर सकता है, डायाफ्राम को जला सकता है, और फिर विस्फोट का कारण बन सकता है।
इलेक्ट्रोड जल अवशोषण और इलेक्ट्रोलाइट प्रतिक्रिया: इलेक्ट्रोड द्वारा जल अवशोषित करने के बाद, यह इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया करके वायु उभार उत्पन्न कर सकता है, जिससे आगे चलकर आंतरिक शॉर्ट सर्किट हो सकता है।
इलेक्ट्रोलाइट समस्याएं: इलेक्ट्रोलाइट की गुणवत्ता और प्रदर्शन, साथ ही इंजेक्शन के दौरान इंजेक्ट किए गए तरल की मात्रा जो प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है, बैटरी की सुरक्षा को प्रभावित कर सकती है।
उत्पादन प्रक्रिया में अशुद्धियाँ: बैटरी उत्पादन प्रक्रिया के दौरान मौजूद अशुद्धियाँ, धूल आदि भी सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती हैं।
बेलगाम उष्म वायु प्रवाह
जब लिथियम बैटरी के अंदर तापीय अपवाह होता है, तो बैटरी की आंतरिक सामग्रियों के बीच एक ऊष्माक्षेपी रासायनिक अभिक्रिया होती है और हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड और मीथेन जैसी ज्वलनशील गैसें उत्पन्न होती हैं। ये अभिक्रियाएँ नई अतिरिक्त अभिक्रियाओं को जन्म देती हैं, जिससे एक दुष्चक्र बनता है, जिससे बैटरी के अंदर का तापमान और दबाव तेज़ी से बढ़ता है और अंततः विस्फोट होता है।
बैटरी सेल का लंबे समय तक ओवरचार्ज होना
दीर्घकालिक चार्जिंग परिस्थितियों में, ओवरचार्जिंग और ओवरकरंट के कारण उच्च तापमान और उच्च दबाव भी उत्पन्न हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सुरक्षा संबंधी खतरे उत्पन्न हो सकते हैं।
बाह्य कारक
बाहरी शॉर्ट सर्किट
यद्यपि बाह्य शॉर्ट सर्किट के कारण बैटरी का थर्मल रनवे कभी-कभार ही होता है, लेकिन दीर्घकालिक बाह्य शॉर्ट सर्किट के कारण सर्किट में कमजोर कनेक्शन बिंदु जल सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अधिक गंभीर सुरक्षा समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं।
बाहरी उच्च तापमान
उच्च तापमान वातावरण में, लिथियम बैटरी का इलेक्ट्रोलाइट विलायक तेजी से वाष्पित हो जाता है, इलेक्ट्रोड सामग्री का विस्तार होता है, और आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिससे रिसाव, शॉर्ट सर्किट आदि हो सकते हैं, जिससे विस्फोट या आग लग सकती है।
यांत्रिक कंपन या क्षति
जब लिथियम बैटरियां परिवहन, उपयोग या रखरखाव के दौरान मजबूत यांत्रिक कंपन या क्षति के अधीन होती हैं, तो बैटरी का डायाफ्राम या इलेक्ट्रोलाइट क्षतिग्रस्त हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप धातु लिथियम और इलेक्ट्रोलाइट के बीच सीधा संपर्क होता है, जिससे एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है, और अंततः विस्फोट या आग लग जाती है।
चार्जिंग समस्या
ओवरचार्ज: सुरक्षा सर्किट नियंत्रण से बाहर है या डिटेक्शन कैबिनेट नियंत्रण से बाहर है, जिससे चार्जिंग वोल्टेज बैटरी के रेटेड वोल्टेज से अधिक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट अपघटन, बैटरी के अंदर हिंसक प्रतिक्रियाएं और बैटरी के आंतरिक दबाव में तेजी से वृद्धि होती है, जिससे विस्फोट हो सकता है।
अतिधारा: अत्यधिक चार्जिंग धारा के कारण लिथियम आयनों को ध्रुव टुकड़े में एम्बेड करने का समय नहीं मिल पाता है, और ध्रुव टुकड़े की सतह पर लिथियम धातु का निर्माण होता है, जो डायाफ्राम को भेदता है, जिससे सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों के बीच सीधा शॉर्ट सर्किट होता है और विस्फोट होता है।
निष्कर्ष
लिथियम बैटरी विस्फोटों के कारणों में आंतरिक शॉर्ट सर्किट, थर्मल रनवे, बैटरी सेल का लंबे समय तक ओवरचार्ज होना, बाहरी शॉर्ट सर्किट, बाहरी उच्च तापमान, यांत्रिक कंपन या क्षति, चार्जिंग समस्याएँ और अन्य पहलू शामिल हैं। इसलिए, लिथियम बैटरी के उपयोग और रखरखाव के दौरान, बैटरी की सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए संबंधित सुरक्षा नियमों का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है। साथ ही, सुरक्षा पर्यवेक्षण और निवारक उपायों को मजबूत करना भी लिथियम बैटरी विस्फोटों को रोकने के महत्वपूर्ण साधन हैं।
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पोस्ट करने का समय: जुलाई-24-2024