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Are Lithium-Ion Batteries in EVs a Fire Hazard?

जनरल मोटर्स ने दक्षिण कोरिया के एलजी द्वारा बनाई गई पाउच-प्रकार लिथियम-आयन बैटरी कोशिकाओं से आग लगने के जोखिम के कारण अपने शेवरले बोल्ट इलेक्ट्रिक वाहनों की वापसी का विस्तार किया है।

एलजी केम की बैटरी इकाई एलजी एनर्जी सॉल्यूशन (एलजीईएस) द्वारा बनाई गई बैटरी से जुड़ी दूसरी बड़ी याद, इलेक्ट्रिक कारों को बिजली देने के लिए एक स्थिर उत्पाद बनाने में बैटरी फर्मों के सामने आने वाली चुनौतियों को रेखांकित करती है।

लिथियम-आयन बैटरी कैसे काम करती है?

कोशिकाएं अलग-अलग आकार और आकार में आती हैं, लेकिन अधिकांश में तीन प्रमुख तत्व होते हैं: इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट और विभाजक।

इलेक्ट्रोड लिथियम को स्टोर करते हैं। इलेक्ट्रोलाइट लिथियम आयनों को इलेक्ट्रोड के बीच ले जाता है। विभाजक सकारात्मक इलेक्ट्रोड को नकारात्मक इलेक्ट्रोड के संपर्क में आने से रोकता है।

बिजली के रूप में ऊर्जा, बैटरी सेल से तब निकलती है जब लिथियम आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोड, या एनोड से सकारात्मक इलेक्ट्रोड, या कैथोड में प्रवाहित होते हैं। जब सेल चार्ज हो रहा होता है, तो वे आयन कैथोड से एनोड तक विपरीत दिशा में प्रवाहित होते हैं।

ली-आयन बैटरियां आग का खतरा क्यों पैदा करती हैं?

लिथियम-आयन बैटरी, चाहे वे कारों या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग की जाती हैं, आग लग सकती हैं यदि वे अनुचित रूप से निर्मित या क्षतिग्रस्त हो गई हैं, या यदि बैटरी संचालित करने वाला सॉफ़्टवेयर सही तरीके से डिज़ाइन नहीं किया गया है।

इलेक्ट्रिक कारों में लिथियम-आयन बैटरी की प्रमुख कमजोरी कार्बनिक तरल इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग है, जो उच्च तापमान पर काम करते समय अस्थिर और ज्वलनशील होते हैं। एक बाहरी बल जैसे दुर्घटना भी रासायनिक रिसाव का कारण बन सकती है।

ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग के प्रोफेसर किम पिल-सू ने कहा, “ईवी आग के लिए, आग के सटीक मूल कारण को इंगित करना हमेशा बहुत मुश्किल रहा है, क्योंकि आग की घटना को समान परिस्थितियों में ‘फिर से लागू’ करना बेहद मुश्किल है।” डेलीम विश्वविद्यालय।

साथ ही अधिकारी, कार निर्माता और बैटरी निर्माता अक्सर यह खुलासा नहीं करते हैं कि सटीक सुरक्षा जोखिम क्या है।

बोल्ट और कोना में आग लगने का क्या कारण है?

फरवरी में, दक्षिण कोरिया के परिवहन मंत्रालय ने कहा कि एलजीईएस चीन कारखाने में निर्मित कुछ बैटरी कोशिकाओं में कुछ दोष पाए गए थे और इसका इस्तेमाल किया गया था हुंडई मोटर की कोना ईवी सहित इलेक्ट्रिक कारें। Hyundai के रिकॉल की कीमत लगभग KRW 1 ट्रिलियन (लगभग 6,350 करोड़ रुपये) है।

जीएम द्वारा आपूर्ति की गई बैटरी ने कहा एलजी बोल्ट ईवी और बोल्ट ईयूवी के लिए दो निर्माण दोष हो सकते हैं – एक फटा हुआ एनोड टैब और फोल्डेड सेपरेटर – एक ही बैटरी सेल में मौजूद होता है, जिससे आग लगने का खतरा बढ़ जाता है।

बड़ी बैटरी आग पर फ़ैक्टबॉक्स के लिए:

क्या पाउच-प्रकार की बैटरी अधिक असुरक्षित हैं?

वर्तमान में इलेक्ट्रिक कारों में उपयोग की जाने वाली सभी तीन प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी – बेलनाकार, प्रिज्मीय और पाउच-प्रकार – मूल रूप से कार्यक्षमता में समान हैं, लेकिन प्रत्येक के पक्ष और विपक्ष हैं।

बेलनाकार और प्रिज्मीय बैटरियों को कठोर पदार्थों में रखा जाता है। पाउच-प्रकार सीलबंद लचीली पन्नी का उपयोग करते हैं और पतली धातु की थैलियों द्वारा संरक्षित होते हैं।

बेलनाकार बैटरी में उपयोग की जाने वाली तकनीक पुरानी है और लगातार परिणाम देती है। ये कोशिकाएं बिना विकृत हुए उच्च आंतरिक दबाव का सामना कर सकती हैं। वे सस्ते भी हैं, जो उन्हें बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए आदर्श बनाते हैं। लेकिन वे भारी होते हैं और उनका आकार कोशिकाओं को अन्य बैटरी रूपों की तरह सघनता से पैक होने से रोकता है। टेस्ला ज्यादातर बेलनाकार बैटरी का उपयोग करता है, कुछ LGES द्वारा आपूर्ति की जाती है।

प्रिज्मीय बैटरियों को बेलनाकार कोशिकाओं की तुलना में सुरक्षित और हल्का माना जाता है और, क्योंकि वे आयताकार होते हैं, उन्हें अधिक सघन रूप से पैक किया जा सकता है। वे बेलनाकार कोशिकाओं की तुलना में अंतरिक्ष को बेहतर तरीके से अनुकूलित करते हैं, लेकिन आमतौर पर अधिक महंगे होते हैं और इनका जीवन चक्र छोटा होता है। वे फूल भी सकते हैं।

बेलनाकार और प्रिज्मीय कोशिकाओं की तुलना में, पाउच-प्रकार की बैटरी कोशिकाएं हल्के और पतले सेल निर्माण की अनुमति देती हैं, और विभिन्न वाहन मॉडल के लिए विभिन्न क्षमताओं और स्थान आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन लचीलापन। हालांकि, वे सूजन के प्रति संवेदनशील होते हैं, और दुर्घटनाओं में अधिक संवेदनशील होते हैं, जिससे आग का अधिक खतरा होता है।

जीएम और हुंडई मोटर एलजी एनर्जी सॉल्यूशन (पूर्व में एलजी केम) से पाउच बैटरी सेल का उपयोग करते हैं। वोक्सवैगन ने कहा कि इस साल की शुरुआत में वह एलजी और एसके इनोवेशन द्वारा बनाई गई पाउच-शैली की कोशिकाओं से प्रिज्मीय तकनीक में स्थानांतरित हो जाएगी।

क्या अन्य समाधान हैं?

चीन की BYD Co जैसी कंपनियां EV बैटरी सेल का उत्पादन करती हैं जो लिथियम आयरन फॉस्फेट कैथोड का उपयोग करती हैं, जिनमें आग लगने की संभावना कम होती है, लेकिन मानक कोशिकाओं के रूप में उतनी ऊर्जा संग्रहीत करने में सक्षम नहीं होते हैं जो निकल कोबाल्ट मैंगनीज कैथोड का उपयोग करती हैं।

जीएम सहित अन्य निकेल-कोबाल्ट-मैंगनीज-एल्यूमीनियम (एनसीएमए) तकनीक जैसे विभिन्न रसायन शास्त्रों का परीक्षण कर रहे हैं, जो कम कोबाल्ट का उपयोग करते हैं, जिससे कोशिकाओं को अधिक स्थिर और सस्ता बना दिया जाता है।

चीनी बैटरी निर्माता CATL ने पिछले महीने एक सोडियम-आयन बैटरी का अनावरण किया जिसमें लिथियम, कोबाल्ट या निकल शामिल नहीं है।

सहित कई कंपनियां टोयोटा मोटर सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ बैटरी सेल भी विकसित कर रहे हैं, जो ओवरहीटिंग के मुद्दों और आग के जोखिमों को कम कर सकते हैं, लेकिन व्यावसायीकरण में तीन से पांच साल लग सकते हैं।

© थॉमसन रॉयटर्स 2021


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