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पॉलिमर लिथियम-आयन बैटरियों के विस्फोटक जोखिम को समझना

30 नवम्बर, 2023

By hoppt

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उपयोग किए गए इलेक्ट्रोलाइट के प्रकार के आधार पर, लिथियम-आयन बैटरियों को तरल लिथियम-आयन बैटरी (एलआईबी) और पॉलिमर लिथियम-आयन बैटरी (पीएलबी) में वर्गीकृत किया जाता है, जिन्हें प्लास्टिक लिथियम-आयन बैटरी भी कहा जाता है।

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पीएलबी तरल लिथियम-आयन बैटरी के समान एनोड और कैथोड सामग्री का उपयोग करते हैं, जिसमें लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड, टर्नरी सामग्री और कैथोड के लिए लिथियम आयरन फॉस्फेट और एनोड के लिए ग्रेफाइट शामिल हैं। प्राथमिक अंतर प्रयुक्त इलेक्ट्रोलाइट में निहित है: पीएलबी तरल इलेक्ट्रोलाइट को एक ठोस पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट से प्रतिस्थापित करता है, जो या तो "सूखा" या "जेल जैसा" हो सकता है। अधिकांश पीएलबी वर्तमान में पॉलिमर जेल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते हैं।

अब, सवाल उठता है: क्या पॉलिमर लिथियम-आयन बैटरियां वास्तव में फट जाती हैं? उनके छोटे आकार और हल्के वजन को देखते हुए, पीएलबी का व्यापक रूप से लैपटॉप, स्मार्टफोन और अन्य पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों को अक्सर इधर-उधर ले जाने के कारण, उनकी सुरक्षा सर्वोपरि है। तो, पीएलबी की सुरक्षा कितनी विश्वसनीय है, और क्या वे विस्फोट का खतरा पैदा करते हैं?

  1. पीएलबी एक जेल-जैसे इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते हैं, जो लिथियम-आयन बैटरी में तरल इलेक्ट्रोलाइट से भिन्न होता है। यह जेल जैसा इलेक्ट्रोलाइट उबालता नहीं है या बड़ी मात्रा में गैस उत्पन्न नहीं करता है, जिससे हिंसक विस्फोट की संभावना समाप्त हो जाती है।
  2. लिथियम बैटरियां आमतौर पर सुरक्षा के लिए एक सुरक्षा बोर्ड और विस्फोट-रोधी लाइन के साथ आती हैं। हालाँकि, कई स्थितियों में उनकी प्रभावशीलता सीमित हो सकती है।
  3. तरल कोशिकाओं के धातु आवरण के विपरीत, पीएलबी एल्यूमीनियम प्लास्टिक लचीली पैकेजिंग का उपयोग करते हैं। सुरक्षा संबंधी समस्याओं के मामले में, वे फटने के बजाय फूल जाते हैं।
  4. पीएलबी के लिए एक रूपरेखा सामग्री के रूप में पीवीडीएफ उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है।

पीएलबी के लिए सुरक्षा सावधानियाँ:

  • शॉर्ट सर्किट: आंतरिक या बाहरी कारकों के कारण, अक्सर चार्जिंग के दौरान। बैटरी प्लेटों के बीच खराब बॉन्डिंग से भी शॉर्ट सर्किट हो सकता है। हालाँकि अधिकांश लिथियम-आयन बैटरियाँ सुरक्षात्मक सर्किट और विस्फोट-रोधी लाइनों के साथ आती हैं, लेकिन ये हमेशा प्रभावी नहीं हो सकती हैं।
  • ओवरचार्जिंग: यदि किसी पीएलबी को बहुत अधिक वोल्टेज के साथ बहुत लंबे समय तक चार्ज किया जाता है, तो यह आंतरिक ओवरहीटिंग और दबाव निर्माण का कारण बन सकता है, जिससे विस्तार और टूटना हो सकता है। ओवरचार्जिंग और डीप डिस्चार्जिंग भी बैटरी की रासायनिक संरचना को अपरिवर्तनीय रूप से नुकसान पहुंचा सकती है, जिससे इसका जीवनकाल काफी प्रभावित होता है।

लिथियम अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और आसानी से आग पकड़ सकता है। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान, बैटरी के लगातार गर्म होने और उत्पन्न गैसों के विस्तार से आंतरिक दबाव बढ़ सकता है। यदि आवरण क्षतिग्रस्त है, तो इससे रिसाव, आग या विस्फोट भी हो सकता है। हालाँकि, पीएलबी के फटने की बजाय फूलने की संभावना अधिक होती है।

पीएलबी के लाभ:

  1. प्रति सेल उच्च कार्यशील वोल्टेज।
  2. बड़ी क्षमता घनत्व.
  3. न्यूनतम स्व-निर्वहन.
  4. लंबा चक्र जीवन, 500 से अधिक चक्र।
  5. कोई स्मृति प्रभाव नहीं.
  6. एल्यूमीनियम प्लास्टिक लचीली पैकेजिंग का उपयोग करके अच्छा सुरक्षा प्रदर्शन।
  7. अत्यंत पतला, क्रेडिट कार्ड के आकार के स्थानों में फिट हो सकता है।
  8. हल्का वजन: धातु आवरण की कोई आवश्यकता नहीं।
  9. समतुल्य आकार की लिथियम बैटरियों की तुलना में बड़ी क्षमता।
  10. कम आंतरिक प्रतिरोध.
  11. उत्कृष्ट निर्वहन विशेषताएँ.
  12. सरलीकृत सुरक्षा बोर्ड डिजाइन।

पीएलबी के नुकसान:

  1. उच्च उत्पादन लागत.
  2. सुरक्षात्मक सर्किटरी की आवश्यकता.
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